贝莱斯芽孢杆菌RJW-5-5的分离鉴定及细菌素、抗菌肽基因簇挖掘

【背景】化学防治污染日益严重,作物抗性、农药残留、病害再生现象越来越普遍,因此筛选新型生防菌株及研究其抗菌物质已成为热点。【目的】筛选出一株对禾旋孢腔菌等植物病原菌具有生防功能的贝莱斯芽孢杆菌,挖掘其调控合成细菌素、抗菌肽(RiPPs)的基因簇。【方法】通过分离筛选、对峙培养等方法筛选出菌株,通过全细胞脂肪酸和Biolog分析法以及分子生物学方法进行菌株鉴定。利用Illumina NovaSeq 6000平台进行全基因组序列测定,通过BAGEL4挖掘潜在的细菌素、RiPPs基因簇及潜在的作用机制。【结果】菌株RJW-5-5对禾旋孢腔菌的抑制效果最好,抑制率可达78.4%,对疫霉菌、菊池链格孢等病原菌均有较好的抑制作用,利用NCBI网站的BLAST功能对所测的16S rRNA基因和rpoB基因序列进行同源性分析,鉴定菌株RJW-5-5为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)。BAGEL4分析菌株RJW-5-5全基因组序列含有合成Lasso_peptide、Cerecidin、Sactipeptides以及Propionicin_SM1的基因簇,其中Propionicin_SM1为首次在芽孢杆菌属中发现,能够合成双功能蛋白TrpGD、二硫还原酶、2-氧戊二酸脱氢酶E1组分等。【结论】菌株RJW-5-5能够抑制多种农作物病害,具有多种羊毛硫抗生素、套索肽、细菌素等抗菌肽基因簇,具有广阔的发展前景及应用潜力。     

吉林珲春地区利用花绒寄甲防治光肩星天牛的可行性研究

【目的】探究光肩星天牛Anoplophora glabripennis(ALB)在吉林珲春的耐寒性,为实现在当地释放花绒寄甲Dastarcus helophoroides防治ALB提供理论基础。【方法】于吉林珲春采集被ALB危害的杨树木段,室内解剖木段后收集各虫态/龄期ALB,并测量这些天牛的过冷却点。通过设置同一时间(0.5 h)下0、4和8℃不同驯化温度和最适驯化温度下0.5、1和4 h不同驯化时间,以明确花绒寄甲成虫的过冷却能力受驯化温度和驯化时间的影响。将上述两组数据进行综合,分析ALB大幼虫与不同冷驯化条件下花绒寄甲成虫过冷却点的相关性。【结果】ALB卵(分布在树皮表层)的过冷却点最低,随着其不断发育并向树内蛀食,其过冷却点逐渐升高,即不同虫态/龄期的过冷却点大小顺序为卵?小幼虫(100mg以下)?大幼虫(500 mg以上)。花绒寄甲成虫的过冷却能力受低温驯化影响明显,4℃条件下冷驯化0.5 h时最易提高其耐寒性。ALB大幼虫的过冷却点显著高于0(0.5 h)、4(0.5 h)、8(0.5 h)和4℃(1 h)冷驯化条件下处理的花绒寄甲成虫。【结论】ALB能以高于当地最低温的过冷却点越冬,除受自身耐寒能力影响外,还与所处微生境有关。而花绒寄甲成虫在经历一定时间的快速冷驯化处理后,过冷却点显著降低,耐寒性得到明显提高。表明吉林珲春等高纬度地区利用花绒寄甲防治ALB存在较大的可行性。     

短梗长尾啮小蜂的生物学特性

短梗长尾啮小蜂Aprostocetus brevipedicellus是林业害虫的一种重要卵寄生蜂,目前国内外对其生物学特性尚没有报道.本研究在温度25±1℃、相对湿度70％ ±5％、光周期14 L:10 D条件下对该蜂的生物学特性进行了观察.结果表明,以柞蚕卵为寄主,该蜂的发育历期为23.58 d,其中卵期、幼虫期、预蛹-蛹期分别为2.73 d、8.96 d、11.50 d;在无营养补充条件下,雌、雄蜂平均寿命分别为2.92 d和1.96 d;单卵平均出蜂量为7.04头,后代雌蜂比为87.49％.该蜂羽化主要发生在白天,日羽化最高峰在10:00-12:00,占全天羽化总数的33.33％.此外,成蜂交配行为均发生在寄主卵外,且雄蜂可多次交配,但雌蜂一般只交配1次,平均交配时间为43.60 s.本研究基本明确了短梗长尾啮小蜂的生物学特性,为进一步开发和利用该蜂防治林业害虫提供了理论依据.     

新一代生物防治及其在天敌瓢虫中的研究进展

生物防治是一种利用自然天敌控制有害生物的手段.当前生物防治的发展面临着使用成本高和效果不稳定的两大难题.这要求我们更精准地选育和释放天敌.随着测序技术的进步,学界提出了新一代生物防治(Next Generation Biological Control),旨在利用遗传学和基因组学来认识天敌昆虫种下水平的多样性和变异规律,以此优化天敌昆虫的选育和释放效果评估.天敌瓢虫是生物防治的重要成员,但它们使用风险大、商品资源少,而新一代生物防治有望提升它们的使用效果.本文介绍新一代生物防治的提出过程和具体内容,以及近几年来该领域在天敌瓢虫中的研究案例,讨论新一代生物防治在我国国情下的发展方向.     

库尔勒香梨黑头病拮抗菌的筛选和鉴定

【背景】库尔勒香梨黑头病是近年来发现的一种由芸薹生链格孢菌(Alternaria brassicicola)XL2引起的采后病症,由于其高侵染率和高腐烂率造成了极大的经济损失,目前已成为库尔勒香梨采后储运的主要防治病症之一。【目的】发掘高效的库尔勒香梨黑头病拮抗菌,探索拮抗菌株的抑菌作用,为其生物防治提供潜在资源菌。【方法】从采后健康果蔬表面分离不同微生物,采用平板对峙法,以A.brassicicola XL2为靶标菌筛选具有拮抗作用的菌株,结合形态学观察、生理生化检测和16S rRNA基因序列分析鉴定拮抗菌株分类地位;检测拮抗菌无菌滤液对A. brassicicola XL2的抑制效应,显微观察拮抗菌对A.brassicicola XL2菌丝生长的影响;验证拮抗菌发酵液在库尔勒香梨果实上的抑菌活性。【结果】从新疆油桃表面分离获得90株菌,其中菌株Y2对A. brassicicola XL2有较强拮抗作用,经鉴定其为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。菌株Y2的无菌滤液对A. brassicicola XL2菌落生长具有明显抑制作用,2%的无菌滤液抑菌率达到70.96%;Y2无菌滤液造成A.brassicicola XL2菌丝扭曲变形、分枝增加、尖端出现致密结构等异常现象;Y2发酵液和无菌滤液明显抑制A.brassicicola XL2的孢子萌发;Y2发酵液在库尔勒香梨果实上具有较高抑菌活性,对库尔勒香梨病斑直径抑制率达到37.66%,深度抑制率达到42.74%。【结论】枯草芽孢杆菌(B.subtilis)Y2能有效抑制A. brassicicola XL2的生长,对库尔勒香梨黑头病具有显著的生物防治效果。     

微生物源挥发性物质防治采后果蔬病害的研究进展

随着化学杀菌剂弊端的日益凸显,生物防治已逐渐成为采后果蔬病害控制的研究和开发热点。其中,很多微生物产生的多种挥发性物质(volatile organic compounds,VOCs),能显著抑制多种病原菌的生长繁殖,有效控制采后果蔬病害。由于微生物源VOCs具有有效、安全、环保、易降解和无残留等优点,越来越受到各国研究者的重视和青睐。本文综述了产生VOCs的微生物的多样性、微生物源VOCs的多样性、微生物源VOCs的抑菌活性、生防效果及其主要作用机制等方面的研究进展,以期为病原菌的绿色安全防治提供基础资料。     

生防细菌CNY-04筛选、鉴定及其对灰霉病菌的防效

【目的】为研究土壤细菌对蔬菜灰霉病的生防价值, 从辽宁、山东等地区的蔬菜种植基地采集土壤样本56份, 分离、筛选出对灰霉病具有稳定拮抗作用的细菌9株。【方法】采用平板对峙培养法进行初筛、复筛, 用抑菌圈法测定其抑菌效果, 并进行离体果实试验验证其对蔬菜灰霉病的防治效果, 通过形态学特征、生理生化特征及16S rRNA基因序列分析研究其分类地位。【结果】细菌CNY-04对蔬菜灰霉病的拮抗能力最强且遗传稳定, 抑菌圈直径达到34 mm; 初步鉴定该菌株为格氏沙雷菌(Serratia grimesii), 尚未见该菌在生防上的报道; CNY-04液体菌剂对离体番茄果实灰霉病的防效为69.23%, 50%多菌灵防效为75.39%, 24 h时接种CNY-04处理的番茄发病率为40.0%, 而48 h时接种处理的发病率为51.1%。【结论】CNY-04是一株较为理想的拮抗菌, 丰富了生防资源。     

AM真菌在植物病虫害生物防治中的作用机制

丛枝菌根(Arbuscular Mycorrhizae,AM)真菌是一类广泛分布于土壤生态系统中的有益微生物,能与大约80%的陆生高等植物形成共生体。由土传病原物侵染引起的土传病害被植物病理学界认定为最难防治的病害之一。研究表明,AM真菌能够拮抗由真菌、线虫、细菌等病原体引起的土传性植物病害,诱导宿主植物增强对病虫害的耐/抗病性。当前,利用AM真菌开展病虫害的生物防治已经引起生态学家和植物病理学家的广泛关注。基于此,围绕AM真菌在植物病虫害生物防治中的最新研究进展,从AM真菌改变植物根系形态结构、调节次生代谢产物的合成、改善植物根际微环境、与病原微生物直接竞争入侵位点和营养分配、诱导植株体内抗病防御体系的形成等角度,探究AM真菌在植物病虫害防治中的作用机理,以期为利用AM真菌开展植物病虫害的生物防治提供理论依据,并对本领域未来的发展方向和应用前景进行展望。     

中国北方杂草稻光合与水分生理特性

杂草稻是一类重要的稻属种质资源,具有耐寒、耐旱、耐瘠薄等优良特性.本文以88份中国北方杂草稻资源和4份栽培稻为材料,研究了中国北方杂草稻的光合速率、蒸腾速率、气孔导度等光合与水分生理特性及其相互关系.结果表明: 北方杂草稻资源的光合和水分生理特性存在较大差异,具有丰富的多样性.杂草稻的光合速率变化范围在12.47～28.67 μmol CO₂·m^-2·s^-1,瞬时水分利用效率的变化范围在1.39～3.40 mg·g^-1.光合参数中,胞间CO₂浓度的变异系数最小,气孔导度的变异系数最大.光合速率与蒸腾速率、气孔导度呈极显著的二次曲线关系,光合速率与胞间CO₂浓度呈显著的直线关系,瞬时水分利用效率与蒸腾速率、气孔导度呈极显著的二次曲线关系.可用杂草稻材料的优越性能对栽培稻进行品种改良.     

豚草卷蛾在广西来宾建群状况及其对作物的安全性调查

【背景】豚草于20世纪80年代入侵广西省来宾市兴宾区,现已扩散至该区的部分乡（镇）,2009年5月通过在广西来宾市高岭村释放广聚萤叶甲和豚草卷蛾防治豚草,3个月后释放点豚草的死亡率达98％以上。【方法】实地调查豚草卷蛾的扩散、建群情况和对当地作物的安全性。【结果】豚草卷蛾在来宾市已形成稳定种群。豚草卷蛾在对豚草的控制过程中,能在豚草生长区迅速定殖、建群,在定殖区豚草被完全控制或呈现零星分布后,该虫又会迅速向邻近成片生长的豚草区扩散、定殖。在调查中未发现豚草卷蛾对周边农作物产生为害。【结论与意义】豚草卷蛾对作物安全,可以在广西大范围释放。