马尾松和苦槠林根际土壤矿化和根系分解CO2释放的温度敏感性

以中亚热带马尾松林和苦槠林为对象,原位收集根际和非根际土壤、树木不同生态功能的根系,开展15℃、25℃、35℃和45℃恒温培养模拟试验,采用密闭气室碱液吸收法测定53 d内CO2释放的动态变化.结果表明:两种森林类型不同温度下土壤矿化CO2释放速率的根际效应介于1.12 ～3.09,且培养前期高于培养后期;15℃下马尾松林和苦槠林差异不显著,25℃和35℃下前者低于后者,45℃下则相反.不同培养温度下两树种吸收根分解的CO2释放速率均高于过渡根和贮存根,且马尾松均低于苦槠.两种森林类型CO2释放的Q10值均为土壤(1.21 ～1.83)显著高于根系(0.96 ～1.36).两种森林类型土壤矿化CO2释放的Q10值差异不显著,而马尾松根系分解CO2释放的Q10值高于苦槠.推断全球变暖导致的土壤矿化CO2释放的增量将远远高于根系分解,且马尾松林高于苦槠林;地带性顶极群落应对气候变化的抵抗力强于先锋树种群落.     

芪合酶基因Fm-STS在何首乌毛状根中的过量表达分析

目的:通过过量表达探究在何首乌中得到的芪合酶基因Fm-STS的功能.方法:由含CaMV 35S启动子驱动以及荧光标记蛋白(Green fluorescent protein,GFP)基因的植物转基因基础表达质粒pBIN-35S-GFP构建过量表达质粒pBIN-35S-STS-GFP(阳性),并同空白表达质粒pBIN-35S-GFP(空白)均导入野生型发根农杆菌ATCC15834中,转化何首乌外植体(无菌苗叶片),诱导生成毛状根并培养,对毛状根进行高效液相色谱分析芪合物二苯乙烯苷含量变化以及实时荧光定量检测基因Fm-STS表达差异.结果:在过表达组和空白组中毛状根中发根农杆菌Ri质粒中的rolB基因和外源基因GFP均有表达,芪合物二苯乙烯苷含量依次为4.67 mg/g和2.18 mg/g(干重),在mRNA水平上检测基因Fm-STS表达量:过表达组是空白组的2.41倍.结论:基因FM-STS是何首乌中芪合物二苯乙烯苷生物合成过程中的酶基因,过量表达在基因功能研究中有良好的应用.     

上颌第一前磨牙三维模型的建立与研究

目的：建立上颌第一前磨牙三维模型,以辅助牙体解剖学数字化教学和指导临床根管治疗术。方法：对人离体上颌第一前磨牙通过ConebeamCT扫描,获得DICOM格式影像,将获得的影像定位后利用Mimicsl0．0三维重建软件采集牙釉质、牙本质及髓腔的点数据,然后将采集到的点数据导入到MagicslO．0软件进行面网格化,将网格化后的图像标本进行光滑处理后保存,再次利用MimicslO．0三维重建软件进行数据处理,最终获得清晰的牙体及根管系统三维立体图像。结果：准确的建立了包含牙釉质、牙本质、牙髓腔的三维立体模型。结论：本实验方法建立的上颌第一前磨牙的三维模型,具有极高的真实性和精确性,对辅助教学、指导临床根管治疗都具有重要意义。为牙体解剖教学和口腔临床应用提供了一种简捷而精确的建模方法。     

磷和外源生长素对白羽扇豆(Lupinus albus L.)根形态和生理特性的影响

白羽扇豆(Lupinus albus L.)对磷和生长素表现出高度的根系形态和生理可塑性反应, 然而磷和生长素如何调节根形态和生理特性以及它们对根形态和生理的交互效应尚不清楚. 本研究通过水培实验旨在评价磷(0或250 μmol/L)和生长素(10^-8 mol/L NAA)对白羽扇豆根特性的影响及其交互效应. 结果表明, 缺少磷和生长素施用均明显改变了白羽扇豆的根形态(主根长度减少、一级侧根数目增加和排根大量形成)和生理特性(质子释放、柠檬酸分泌和酸性磷酸酶活性增加). 外源生长素的施用增加了缺磷白羽扇豆根系的响应度和敏感性. 磷和生长素对白羽扇豆根系形态和生理具有明显的交互作用. 主成分分析表明, 磷解释了根特性64.8%的信息, 而生长素解释了21.3%的信息, 表明磷供应对白羽扇豆根特性的影响比外源生长素施用更为重要. 白羽扇豆能够通过协调根系形态和生理对外部刺激(如缺磷和施用生长素)作出应答, 以及优化根形态和生理之间的关系从而最大化获取磷素资源.     

古田山亚热带常绿阔叶林粗根空间分布特征及影响因子分析——探地雷达途径

粗根在森林生态系统内扮演重要角色,粗根空间分布不仅与环境因素有关还受到生物因素的影响,根系密度可以在一定程度上反映森林群落地下生长及种间竞争情况.根系研究一直是生态学领域极具挑战性的工作,传统的挖掘法具有费时、费力、破坏样地、不能连续测定等缺点.在自然保护区,原则上禁止使用破坏性取样方法进行研究.因此,应用非破坏性方法进行森林粗根研究具有重要的实践意义.应用探地雷达技术,对古田山自然保护区24公顷监测样地内山脊、山坡、山谷3种生境及胸径大于50 cm优势树种甜槠、木荷的地下粗根密度进行研究.结果发现:(ⅰ)探地雷达探测3种生境粗根密度均值为88.04 roots/m2.粗根主要集中在地表0~40 cm土层范围,土壤深度增加,粗根密度迅速下降.粗根密度集中于树种周围,较开阔样地或距树木一定距离处粗根密度较低;(ⅱ)山脊、山坡、山谷间总粗根密度差异显著,山脊、山谷粗根密度大于山坡;优势种甜槠粗根密度大于木荷.直径>3 cm的粗根在山谷分布数量显著大于山坡、山脊,该部分粗根在20~40 cm土层密度值最大;(ⅲ)粗根密度随树种丰富度的增加而显著降低,优势树种甜槠、青冈、马尾松个体数对粗根分布有影响显著;(ⅳ)0~40 cm是粗根的"基础分布层",大部分粗根分布于此范围,粗根密度均值为84.18 roots/m2,与地形变化、树种丰富度、稀疏树种丰富度、地上树木密度均没有显著回归关系;40~60 cm土层,环境与生物因素均会影响粗根密度的大小,是森林根系减小空间重叠、邻根干扰、缓解竞争压力的"潜在分布层".研究表明,应用探地雷达技术可以实现对粗根空间分布及影响因子较准确、有效的非破坏性研究.     

田菁根际促生菌的筛选及其促生耐盐效果

【目的】为探究盐生植物田菁及其根际功能微生物改良盐碱地的效果,本研究从黄河三角洲盐碱区田菁根际土壤中分离促生菌,并明确其耐盐促生效果。【方法】采用选择培养方法从田菁根际土壤中分离固氮菌、解磷菌以及解钾菌,并进行16S rRNA分子生物学鉴定。之后对菌株的耐盐及促生特性进行测定,筛选性状优良菌株进行玉米促生作用研究。【结果】共分离得到105株根际促生菌,其中N102兼具多种促生特性且耐盐性达15%。田菁种子发芽试验表明,N102可显著提高田菁发芽率(47%,P0.05)、芽长(48.5%,P0.05)和根长(60%,P0.05);玉米盆栽试验结果表明,N102对盐胁迫下玉米的株高、根长、叶绿素含量、地上部干重以及根干重具有显著的促进作用。经系统发育分析,N102与Enterobacter soli ATCC BAA-2102 (NR117547)序列相似度为99.30%,鉴定属于Enterobacter属。【结论】菌株N102具有多种植物促生耐盐特性,具有开发成有效促进盐碱地作物生长的微生物肥的良好前景。     

马铃薯全生育期内根际微生物组变化规律

[目的]陆生植物根际环境与土壤中的微生物菌群关系密切,其根际微生物群落动态极可能直接影响着植物健康及养分高效利用。虽然根际益生菌已被证实可用于提高作物生产力,但由于缺乏对这些菌群组成动态变化规律的认识了解,它们的开发受到限制。研究马铃薯全生育期根际菌群的动态变化规律,探讨根际菌群变化与马铃薯发育时期的相关性,为针对马铃薯不同生长时期开发专用生物益生菌肥奠定理论基础。[方法]本研究着眼于马铃薯田间全生命周期微生物组动态变化,通过Illumina MiSeq高通量测序技术对不同时间点马铃薯根际细菌16S rRNA基因V3-V4区和真菌ITS区测序并对操作分类单位(OTU)进行聚类,分析样品间微生物群落的多样性特征,并通过机器学习的方法建立模型,将根际菌群与田间马铃薯发育时间相关联。[结果]根际菌群在马铃薯各个发育阶段随时间变化明显,营养生长阶段的微生物群落结构发生了显著变化,随着结薯期的开始逐渐稳定,直到块茎成熟后期根际菌群再次出现较大变化,且在不同施肥处理间呈现较大差异。进一步基于模型挖掘了与马铃薯发育时间相关联的22个特征细菌类群和16个特征真菌类群,其中苗期和结薯末期的特征类群分别为梭菌(Clostridium)和放线菌(Actinobacteria)。[结论]马铃薯的生长发育时期是影响根际微生物群落组成的主要因素,益生菌肥的添加主要影响马铃薯结薯末期的细菌微生物菌群结构。     

甘肃马先蒿寄生对禾草内生真菌共生体光合特性的影响

[目的]甘肃马先蒿与感染内生真菌的禾草(紫花针茅和麦宾草)建立根寄生关系,有关内生真菌对根寄生危害禾草光合作用调控方面的研究较少。[方法]本研究以紫花针茅和麦宾草带菌(E+)、不带菌(E-)植株为研究对象,研究甘肃马先蒿寄生和未寄生处理对紫花针茅和麦宾草E+、E-植株不同生长阶段光合特性影响的动态变化。[结果]甘肃马先蒿寄生显著降低紫花针茅和麦宾草的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度,而胞间二氧化碳浓度和水分利用率却显著增加,这与禾草是否感染内生真菌无关。甘肃马先蒿寄生后E+紫花针茅的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率高于E-植株,而麦宾草E+植株的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率却低于E-植株;同时,根寄生条件下E+紫花针茅的胞间二氧化碳浓度和水分利用率低于E-植株;而E-麦宾草植株的胞间二氧化碳浓度和水分利用率却低于E+植株。[结论]内生真菌侵染影响甘肃马先蒿根寄生危害禾草的光合作用;甘肃马先蒿和内生真菌同时成为禾草营养消耗库时,内生真菌与禾草的共生关系处于一种互惠共生和相互拮抗的动态变化。     

中国新记录种——灯心草根肿黑粉菌

报道了采自内蒙古宁城县黑里河自然保护区的1个中国新记录种——灯心草根肿黑粉菌Entorrhiza casparyana,寄生在小灯心草Juncus bufonius的根部。文中对其进行了详细的形态描述,并提供了特征图。标本保存在赤峰学院菌物标本室(CFSZ)和中国科学院微生物研究所菌物标本馆(HMAS)。     

我国农作物根际土壤木霉菌资源分布调查

通过对我国18个省市地区的农作物根际土壤进行采样,使用木霉菌选择性培养基(TSM)和马铃薯葡萄糖培养基(PDA),对采样土壤中的木霉菌(Trichoderma spp.)进行分离和纯化,再与同一地区的多种植物病原菌进行平板对峙测试,筛选和保存了1 300余株有拮抗功能的木霉菌株。经形态学和分子生物学(ITSTef1-α)鉴定,这些菌株分属9个木霉菌种。其中哈茨木霉(T.harzianum)和棘孢木霉(T.asperellum)为优势菌种,分别占29.07%和29.91%(总数:393和382株);其次是绿色木霉(T.viride),占筛选总数的14%(总数:185株);而渐绿木霉(T.viridescens)和康宁木霉(T.koningii)分别占7.53%和7.00%(总数:99和92株);深绿木霉(T.atroviride)和钩状木霉(T.harmatum)分别只占5%以上(总数:69和67株);长枝木霉(T.longibrachiatum)和橘绿木霉(T.citrinoviride)的群落在我国农作物根际土壤中的分布最少,分别只占1.5%和0.5%以上(总数:21和7株)。同时,为了解不同地区的木霉菌株对上海地区的草莓灰霉菌(Botrytis cinerea)的拮抗作用的差异性,选用14个不同地区的木霉菌株,通过对峙培养拮抗测定,筛选出6个木霉菌株,进一步做了抑制草莓灰霉病的室内生测试验。结果显示,来源于华东地区的木霉菌株TR78和TR85,在平板对峙试验中对草莓灰霉菌生长的抑菌率分别为85.49%和82.90%,室内生测对灰霉病的防治效果分别为80.19%和80.02%,显著高于(P0.05)其他菌株对灰霉病的防治效果。