土壤中产木聚糖酶菌株的筛选及发酵条件优化

【背景】木聚糖广泛存在于木质纤维类生物质中,是世界上含量最丰富的半纤维素,利用产酶微生物对木质纤维类生物质进行发酵处理是木质纤维类生物质资源化和能源化的有效手段。【目的】通过产木聚糖酶菌株的筛选鉴定、酶学特性分析和发酵条件优化,获得开发多纤维农林废弃物生产新型多元化饲料添加剂的材料。【方法】利用青藏高原土壤筛选产木聚糖酶菌株,通过形态学观察和rDNAITS区域序列分析鉴定菌株XC70种属,对其所产酶的酶学特性及该菌的生长规律和产酶规律进行分析,并利用单因素法和正交试验法优化其发酵条件。【结果】菌株XC70经形态学和分子生物学方法鉴定为草酸青霉(Penicillium oxalicum)。菌株XC70所产木聚糖酶的最适反应条件为:pH 5.0,70°C,温度低于50°C时稳定性较好,具备一定的耐酸性,Na+和K+对木聚糖酶活力具有促进作用(P0.05),在发酵54 h后菌体量和上清液酶活力大小均达到高峰。经过单因素法和正交试验法优化后确定了该菌的最优发酵条件为:蛋白胨7 g/L,玉米秸秆50 g/L,KCl 4 g/L,培养基初始pH 4.0,28°C,摇床转速200r/min,接种量2%。在此发酵条件下,木聚糖酶活力可达到1 489.33U/mL,与优化前相比提高了3倍多。【结论】从青藏高原土壤中筛选获得的菌株XC70具有一定的产木聚糖酶能力,其所产生的酸性木聚糖酶可用于降解多纤维物质开发新型饲料添加剂,具有一定的应用潜力和开发价值。     

园艺矿物油乳剂对亚洲柑橘木虱成虫刺吸行为的影响

目的】亚洲柑橘木虱Diaphorina citri是传播柑橘最重要病害黄龙病(huanglongbing, Candidatus Liberibacter asiaticus)的媒介昆虫,树冠喷施园艺矿物油(horticultural mineral oil, HMO)可以减少其在柑橘上的取食和产卵。本研究旨在探索植物组织内残留的园艺矿物油如何影响亚洲柑橘木虱成虫的取食行为。【方法】采用直流型刺吸电位仪(DC-EPG Giga-8)记录亚洲柑橘木虱成虫12 h内在喷施不同浓度(0.25%, 0.5%, 1%和2%, v/v)HMO(nC24)乳剂和清水(对照)时柑橘嫩叶上的刺探和取食行为并转换为波形信号,分析比较各处理的波形参数。【结果】不同浓度HMO乳剂处理显著提高了亚洲柑橘木虱成虫在柑橘叶片上的C波(路径波)持续时间百分比,显著减少了E2波(韧皮部吸食汁液)持续时间百分比,而对D(口针第一次接触韧皮部组织), E1(韧皮部出现唾液分泌) 和G(木质部吸食汁液) 波持续时间百分比没有显著影响。HMO处理组C波的每成虫波形累积时间(WDI)显著长于对照组,而各浓度处理之间没有显著差异,但D波WDI明显短于对照组。随着HMO浓度的增加, E1, E2和G波WDI显著下降,2% HMO处理组E1, E2和G波WDI明显低于其他浓度处理组。HMO乳剂处理明显减少了刺探次数;在HMO处理中,每成虫刺探次数和每成虫各波形次数均显著少于对照组,其中以1%和2% HMO乳剂处理最少。HMO乳剂处理组np波 (非刺探波)、D波、E2波的每成虫单次波形持续时间(WDE)均短于对照组,其中2% HMO乳剂处理后,D, E1和E2波WDE显著短于其他浓度处理和对照。同时,2% HMO乳剂处理推迟了从口器接触叶片到第1次开始刺探的时间和从口器接触叶片到第1次刺探到韧皮部的时间。【结论】结果表明,2% HMO乳剂显著减少亚洲柑橘木虱成虫在柑橘叶片上的取食次数和有效取食时间,同时还缩短了其在韧皮部分泌唾液和吸食汁液时间,因此可推荐矿物油用于柑橘黄龙病和亚洲柑橘木虱的综合防治体系。同时初步推断矿物油的作用机制可能是其进入植物气孔阻止植物挥发性物质的释放,抑制或掩盖柑橘叶片表面的挥发性物质从而减少了亚洲柑橘木虱在寄主上取食。     

高山森林林窗位置和附生植物去除对倒木总酚和缩合单宁含量的影响

倒木分解是森林生态系统中重要的养分循环过程,倒木中的难分解物质对土壤有机质积累具有积极作用。但关于森林林窗和附生植物对倒木难分解物质含量的影响还不清晰。为了理解林窗更新及附生植物生长对倒木总酚和缩合单宁含量的影响,2013年8月在川西高山原始森林进行样地布置,在进行3年附生植物去除处理后,2016年8月在不同林窗位置（林窗、林缘和林下）下两种处理（附生植物去除和保留）不同腐解等级（I-V）进行岷江冷杉（Abies faxoniana）倒木不同结构（心材、边材和树皮）样品采集,分析其总酚和缩合单宁含量。结果表明：树皮总酚和缩合单宁含量显著高于心材和边材,树皮总酚和缩合单宁含量随腐解等级变化差异不显著;森林林窗对Ⅲ-V腐解等级心材和边材总酚含量具有显著影响,但对心材和边材缩合单宁影响差异不显著,林窗对倒木树皮总酚和缩合单宁含量影响差异极显著且两者含量特征均表现为林窗 > 林缘 > 林下;附生植物去除处理降低了心材缩合单宁和边材总酚含量,增加了倒木边材缩合单宁含量。附生植物去除处理对树皮影响和林窗位置存在交互作用,林缘和林下的倒木附生植物去除显著降低了树皮总酚和缩合单宁含量。此外,不同林窗位置的温度差异是导致树皮总酚和缩合单宁含量变化的主要原因,附生植物去除对倒木pH的影响也可能是影响倒木总酚和缩合单宁含量的原因之一。由此可见,高山森林林窗更新及附生植物生长会显著影响倒木难分解物质含量变化特征,为进一步了解倒木分解过程在养分循环及对环境的响应提供了新的角度。     

从体型特征来探讨中国夏尔巴人的族源

中国夏尔巴人是未识别民族。本文研究中国夏尔巴人体型特点,并通过夏尔巴人与中国其他族群体型比较,从体质人类学角度为夏尔巴人的族源研究提出新的证据。测量夏尔巴人的体质数据,采用Heath-Carter法计算夏尔巴人的体型值,通过主成分分析法分析夏尔巴人与其他族群体型的特点和相似程度,从体质人类学方面对夏尔巴人的族源提出看法。西藏夏尔巴人男性平均体型为均衡的中胚层体型,体脂发育水平中等,骨骼、肌肉比较发达,身体线性度中等。女性平均体型为偏内胚层的中胚层体型,夏尔巴人女性的体型特点是体脂欠发达,骨骼和肌肉含量中等,身体线性度中等。夏尔巴人男性、女性与怒族、木雅人、尔苏人体型接近。体部特征分析不支持夏尔巴人是藏族分支的观点。体型特征支持夏尔巴人源于党项羌的观点。     

佐治亚大学发现植物细胞壁新结构

美国佐治亚大学（University of Georgia）2013年2月5日宣布,该大学复杂碳水化合物研究中心（Complex Carbohydrate Research Center,CCRC）的研究团队发现了两种不同的细胞壁多糖果胶（pectin）和阿拉伯木聚糖（arabinoxylan）与人们熟知的细胞壁蛋白质阿拉伯半乳聚糖蛋白（arabinogalactan protein．AGP）以共价键的方式连接在一起。     

四合木抗逆相关的转录因子TmAP2-1基因的克隆及功能分析

AP2/EREBP家族的转录因子在调控植物生长发育和应答环境胁迫方面具有重要作用。利用同源克隆结合RACE(rapid-amplification of cDNA ends)技术, 从四合木(Tetraena mongolica)中克隆了AP2/EREBP家族的基因, 将其命名为TmAP2-1(GenBank登录号: JQ676996)。序列分析结果表明, 该基因的开放阅读框长度为1 452 bp, 编码483个氨基酸; 比对结果显示TmAP2-1有2个AP2/ERF结构域, 属于AP2/EREBP转录因子家族的AP2亚家族。亚细胞定位实验结果表明, TmAP2-1定位在细胞核中。该基因编码的蛋白在酵母中没有转录激活活性。利用Real-time PCR检测发现该基因在根、茎、叶等器官中均表达, 且在叶中表达量最高。此外, TmAP2-1还受到NaCl、低温、PEG和ABA的强烈诱导, 推测TmAP2-1可能参与四合木的逆境胁迫响应。在四合木愈伤组织中过表达该基因能够降低四合木愈伤组织中油脂的含量, 同时提高可溶性糖的含量, 暗示该基因可能通过影响糖代谢过程参与逆境胁迫响应。     

木霉属中国新纪录种Trichoderma pleuroticola和T. pleurotum

【目的】对蔬菜大棚土壤中和阿魏菇腐烂的菌盖上分离的两株木霉菌进行分类鉴定。【方法】结合形态学分类特征和ITS序列分析的方法进行鉴定。【结果】从蔬菜大棚的土壤中和阿魏菇腐烂的菌盖上分离的两株木霉菌分别为Trichoderma pleuroticola和T.pleurotum。T.pleuroticola的形态特征与T.harzianum相似,但其分生孢子显著大于T.harzianum的分生孢子,且在PDA上产生黑褐色的色素以及黄色的结晶物。T.pleurotum典型特征是分生孢子梗单生,有时匍匐,分枝散生,初级分枝和分生孢子梗顶端聚生,类似粘帚霉。【结论】分离的两株木霉分别是T.pleuroticola和T.pleurotum,为木霉菌中国新纪录种。     

木霉属2中国新记录种

[目的]明确我国南部地区土壤中分离得到的2株木霉菌的分类地位.[方法]采用PDAm培养基分离木霉菌菌株,通过形态学鉴定和内转录间隔区(ITS)序列、翻译延长因子1-alpha (Tef1-α)部分序列相似性分析对菌株进行初步鉴定;选取MEGA 4.0软件用Bootstrap最大简约法、水平3、重复1 000次来构建ITS、Tef1-α序列系统进化树并分析其亲缘关系.[结果]菌株CM01的ITS序列与GenBank基因库中Trichoderma intricatum strain GJS 02-78 ITS序列同源性高达99％,在ITS序列系统进化树中与模式菌株T.intricatum GJS 02-78、Trichoderma atroviride DAOM 179514亲缘关系最近;其Tef1-α序列与GenBank基因库中Hypocrea intricate strain GJS 02-78 Tef1-α序列同源性高达99％,在Tef1-α序列系统进化树中与模式菌株H.intricata GJS 02-78亲缘关系最近;其形态描述和模式菌株一致.菌株SCGA5003的ITS序列与GenBank基因库中Trichoderma stromaticum strain GJS 97-181 ITS序列同源性高达99％,在ITS序列系统进化树中与模式菌株T.stromaticum GJS 97-179、GJS 97-180、GJS 97-181、GJS 97-182、GJS 97-183亲缘关系最近;其Tef1-α序列与GenBank基因库中T.stromatieum strain GJS 97-183 Tef1-α序列同源性高达94％,在Tef1-α序列系统进化树中与模式菌株T.stromaticum CQSQ1032、GXNN7006亲缘关系最近;其形态描述和模式菌株一致.[结论]结合形态学特征与分子鉴定结果,判定菌株CM01为交织木霉(Trichoderma intricatum Samuels&Dodd/Hypocrea intricata Samuels et Dodd)、SCGA5003 为子座木霉(Trichoderma stromaticum Samuels & Pardo-Schulth/Hypocrea stromatica Bezerra,Costa & Bastos),即发现木霉属2个中国新记录种.     

喀斯特季节性雨林蚬木种群结构和数量动态

蚬木是喀斯特季节性雨林的特征种.为了了解蚬木种群的结构和生存状态,根据一个15 hm2固定样地的调查数据,采用数量分析方法研究了蚬木种群的年龄结构和数量动态特征.结果表明,蚬木种群的幼龄个体数量很多,年龄结构呈倒-J型;存活曲线可以同时被DeevyⅡ和DeevyⅢ型曲线拟合,但更倾向于DeevyⅡ型曲线;特定时间生命表分析结果表明,种群的死亡率在年龄级0～9a、60～69 a出现明显的峰值;生存分析结果显示,蚬木种群生存状态具有前期波动、中期稳定、后期衰退的特点;谱分析结果表明,蚬木种群动态未发现有明显的大周期波动,但存在一个长度为lla左右的小周期波动.综上研究结果,研究区内的蚬木种群为增长型种群结构;在不同发育阶段,蚬木种群的生存状态存在波动,在种群发育的前期和后期生存状态不稳定;蚬木种群的年龄结构和数量动态可能受本身生物学特性、负密度制约效应、喀斯特地质性干旱等因素的影响较大.     

长枝木霉对禾谷胞囊线虫寄生和致死作用的显微观察及测定

通过室内试验测定长枝木霉分生孢子悬浮液对小麦禾谷胞囊线虫胞囊的寄生和致死作用.结果表明： 不同浓度（1.5×10⁵～1.5×10⁷ cfu·mL^-1）长枝木霉分生孢子悬浮液对小麦禾谷胞囊线虫胞囊具有明显的寄生和致死作用,并且不同浓度的长枝木霉分生孢子悬浮液之间存在显著差异.第18天浓度为1.5×10⁷ cfu·mL^-1的长枝木霉分生孢子悬浮液对胞囊的寄生率为96.7%,第22天对胞囊孵化的相对抑制率为91.2%.显微观察表明,侵染初期长枝木霉分生孢子附着在胞囊体表,并且萌发产生大量的菌丝寄生于胞囊体表,使〖JP2〗胞囊胚胎发育停止和内容物凝集,甚至有的胞囊出现畸形和表面形成深褐色的小液泡.侵染后期大量菌丝穿透胞囊体表,胞囊破裂,内容物外渗,有的胞囊体表菌丝形成分生孢子梗,其上着生卵圆形的分生孢子.表明长枝木霉可作为一种高效的生防制剂防治小麦禾谷胞囊线虫的发生与危害.