Rhizosphere effect of nanoscale zero-valent iron on mycorrhiza-dependent maize assimilation

Rhizosphere effect of nanoscale zero-valent iron (nZVI) is crucial but little reported. Maize seeds were dressed with four nZVI concentrations (0, 1.0, 1.5, 2 g kg⁻¹) and inoculated with arbuscular mycorrhizal fungus (AMF) (Funneliformis mosseae). The SEM images illuminated that excessive nZVI particles (2 g kg⁻¹) were agglomerated on the surface of hyphae and spore, causing severe deformation and inactivation of AMF symbionts and thereafter inhibiting water uptake in maize seedlings. This restrained the scavenging effects of enzymatic (superoxide dismutase, peroxidase) and non-enzymatic compounds (proline & malondialdehyde) on ROS, and leaf photoreduction activity and gas exchange ability (p < 0.05). Interestingly, the inoculation with AMF effectively alleviated above negative effects. In contrast, appropriate dose of nZVI, that is, ≤1.5 g kg⁻¹, can be evenly distributed on the hyphae surface and form the ordered symbionts with AMF. This help massively to enhance hyphae growth and water and nutrient uptake. The enhanced mycorrhizal infection turned to promote rhizosphere symbiont activity and leaf Rubisco and Rubisco activase activity. Light compensation point was massively lowered, which increased photosynthetic carbon supply for AMF symbionts. Particularly, such priming effects were evidently enhanced by drought stress. Our findings provided a novel insight into functional role of nZVI in agriculture and AMF-led green production.     

Comment on “Is Yuan in China’s Three Gorges a Gibbon or a Langur?”

International Journal of Primatology -     

香芹酚联合头孢曲松对耐药性沙门氏菌的体外抗菌作

【背景】由于抗生素的滥用,使得细菌耐药性问题严峻,寻找解决耐药性细菌感染的治疗策略迫在眉睫。临床上,中药与抗菌药物联用在抗耐药性细菌感染方面效果显著。【目的】研究香芹酚联合头孢曲松对耐药性沙门氏菌(SJ2)的协同效应及机制。【方法】通过二倍肉汤稀释法测定香芹酚和头孢曲松对SJ2的最小抑菌浓度(minimal inhibitory concentration, MIC);通过棋盘法和生长曲线测定探究香芹酚和头孢曲松联合抗SJ2活性;通过膜电位检测、胞外碱性磷酸酶(alkaline phosphatase, AKP)含量测定、菌体内抗生素蓄积分析、细菌生存活力测定及扫描电镜研究香芹酚联合头孢曲松对SJ2细胞壁、细胞膜的影响。【结果】香芹酚和头孢曲松对SJ2的MIC分别为256μg/mL和2 048μg/mL;香芹酚联合头孢曲松对SJ2具有协同作用,其分级抑制浓度指数(fractional inhibitory concentration index, FICI)为0.375;香芹酚可协同头孢曲松使SJ2细胞膜出现去极化,显著增加AKP泄漏至胞外的量(P<0.05),显著增加菌体胞内抗...     

基于植物-土壤反馈的不同绿肥驯化微生物对玉米生长的影响

【背景】在农田生态系统中,土壤微生物与植物互作的机制仍不清楚。【目的】进一步加强对植物-微生物互作的认识,筛选出引起不同反馈作用的关键微生物或微生物类群。【方法】采集豆科绿肥救荒野豌豆(Vicia sativa, V)、十字花科绿肥油菜(Brassica napus, N)和荒坡土壤(remnant prairie, R)驯化的田块土壤0-20 cm作为菌剂在温室进行植物-土壤反馈(plant-soil feedback,PSF)试验。土壤菌剂的接种量为10%,即有90%理化性质一致的灭菌土壤作为背景土,同时设置灭菌土壤菌剂作为对照(CK),种植玉米。每组土壤菌剂处理均分为50 mg/kg高磷(high phosphorus,HP)和5 mg/kg低磷(low phosphorus, LP)两个磷浓度处理。玉米收获后,测定产量和植株地上部磷含量,并取土壤样品进行高通量测序,解析不同养分供给情况下微生物对作物生长的反馈效应。【结果】高磷和土壤反馈效应均促进了玉米的生长。在低磷水平下,V、N和R处理的玉米地上部生物量均高于CK处理,但N处理的玉米地上部生物量增加最多(38%),且增幅显著高...     

一株木质素降解菌高温驯化及酶学性质的测定

【背景】高温引起的微生物活性降低是限制园林绿化废弃物堆肥过程中木质素降解的主要因素。【目的】驯化一株木质素降解菌芽孢杆菌NO.2,提高其在高温下的微生物活性,探究其生长情况及酶学特性。【方法】采用温度梯度方法驯化菌株,以菌株生长曲线、酶活力、木质素降解率为评价指标,探究驯化前后菌株间差异,以及驯化后菌株所产木质素降解酶的酶促反应温度和pH范围。【结果】与原菌株相比,驯化后菌株在60℃培养时最大生物量间差异不显著;漆酶(laccase,Lac)、锰过氧化物酶(manganeseperoxidase,MnP)和木质素过氧化物酶(ligninperoxidase,LiP)酶活力得到进一步提高,分别提高了30.75%、35.98%和29.62%,木质素降解率提高60.52%。酶学性质研究表明,驯化后菌株所产Lac、MnP和LiP在20-60℃、pH 3.0-9.0范围内酶活力均较高,而且具有较好的稳定性,稳定性依次为Lac>LiP>MnP。【结论】温度梯度驯化方法可有效提高微生物对高温环境的适应性,扩大木质素降解酶的酶促反应温度和pH范围,在进一步自主研制专用降解园林废弃物微生物菌...     

植物根际促生菌促生特性研究进展

根际微生物组是决定农作物健康状况的关键因素之一,也是调节农作物与生物和非生物环境相互作用的重要因素。植物根际促生菌(plant growth-promoting rhizobacteria, PGPR)为农作物宿主提供了多种有益作用,通过化学交流以复杂的方式与农作物、土壤相互作用,进而促进农作物生长。本文综述了PGPR对农作物的促生机制、PGPR与农作物的互作及其在农业实践中的应用,并展望了PGPR在农业实践中应用的发展趋势,以期为今后PGPR的应用和研究提供新的思路和理论支撑。     

库木塔格沙漠土壤细菌多样性及具有群体感应抑制活性放线菌筛选

【背景】群体感应抑制剂(quorum sensing inhibitor,QSI)作为抗生素潜在替代品,可有效降低致病菌传染性和毒性。沙漠土壤蕴藏着丰富的放线菌资源,是挖掘群体感应抑制剂的重要来源。【目的】解析库木塔格沙漠土壤细菌群落多样性,筛选并挖掘群体感应抑制活性放线菌资源。【方法】采用Illumina Nova Seq高通量测序技术揭示库木塔格沙漠土壤细菌群落组成,利用可培养方法进行土壤放线菌分离和鉴定;选用紫色杆菌CV026模型筛选群体感应抑制活性放线菌,并对其功能特性进行初步评价。【结果】Illumina Nova Seq高通量测序结果显示,样品土壤细菌涉及23门96目150属,优势菌门为变形菌门(Proteobacteria,61%)、放线菌门(Actinobacteria,28%),其中分枝杆菌属(Mycobacterium)为放线菌门最优势菌属(87.3%),其次为红球菌属(Rhodococcus,6.8%)和丙酸杆菌属(Cutibacterium,0.9%)。可培养方法共分离到108株放线菌,归属9科10属,其中优势菌属为链霉菌属(Streptomyces),占65....     

大球盖菇的生物学基础、活性成分及其应用

大球盖菇是联合国粮农组织向发展中国家推荐栽培的食用菌之一,对农作物秸秆及林木枝条、落叶等有较强的降解能力。通过人工种植可培养营养丰富、美味可口的大球盖菇子实体产品,其菌渣还能够改善土壤环境,在生态农林产业及循环经济等方面具有重要作用。本文从大球盖菇的生物学基础、子实体营养、生物活性成分及其在农林生态和环境修复应用等角度进行综述,为大球盖菇的进一步开发利用及其相关产业发展提供参考。     

多酶恒温扩增核酸试纸条法快速检测肺炎支原体方法的建立及应用

【背景】肺炎支原体是导致儿童和青少年呼吸道感染的重要病原体,长期以来由于其临床表现不特异而容易错过最佳治疗时期。【目的】结合多酶恒温扩增(multienzyme isothermal rapid amplification,MIRA)技术和核酸试纸条建立一种快速检测肺炎支原体的方法。【方法】以肺炎支原体社区获得性肺炎呼吸窘迫综合征(community acquired respiratory distress syndrome, CARDS)毒素编码基因为靶基因设计引物和探针,对反应体系的温度、时间等进行优化,评估其敏感性,通过检测肺炎支原体和其余7种病原体分析其特异性,并对35份临床样本进行验证。【结果】MIRA核酸试纸条法在37℃条件下,15 min内便可完成对肺炎支原体的检测,最低检出限为10 copies/μL;除肺炎支原体外,其余7种病原体均不能扩增,特异性较好。以实时荧光PCR检测为标准,MIRA核酸试纸条法对35份临床样本检测后的诊断特异度为100.00%、灵敏度为96.15%、阴性预测值为90.00%、阳性预测值为100.00%。【结论】本研究建立了MIRA核酸试纸条法...     

肠道菌群影响脊髓损伤后焦虑情绪的研究进展

脊髓损伤作为一种严重的创伤性应激可以引发焦虑情绪,对患者心理健康造成极大影响。研究发现,脊髓损伤后肠道菌群失调与焦虑情绪的发生存在密切联系,因此本文从5-羟色胺系统失调、多巴胺系统失调、脑源性神经营养因子缺乏及炎症反应4个方面,探讨脊髓损伤后肠道菌群改变影响焦虑情绪发生的机制,为今后治疗脊髓损伤后焦虑情绪的深入研究和药物开发提供理论依据。