不同稻作年限下土壤微生物学性质和线虫群落特征的变化

红壤地区旱地改水田后随稻作年限的增加土壤性质会发生改变,但缺乏对百年尺度内土壤动物群落特征变化的了解.本研究选取了旱改水后1 yr、10 yr、20 yr、50 yr和100 yr五个时序的田块,研究了稻作土壤微生物学性质及线虫群落特征的变化.结果表明,随着稻作年限的延长,土壤微生物生物量碳氮、基础呼吸、矿质氮、速效磷、线虫数量及线虫属数均随稻作时间增长而逐渐上升,在50 yr均达到显著水平(P＜0.05),在50-100 yr变化渐缓或有所下降.线虫群落中植食者的比例显著上升(P＜0.05),捕食/杂食者的比例有所下降但差异不显著.线虫通道指数也随稻作年限的增加而逐渐增长(P＜0.05),表明土壤食物网结构趋向于细菌通道.稻作年限对线虫群落成熟度指数和结构指数的影响并不一致.总之,土壤微生物学性质和线虫群落在旱改水50 yr时土壤各项性质均达到较高水平,随稻作年限的继续延长呈现稳定趋势.     

甲酸乙酯对松材线虫的熏蒸效果

【背景】在溴甲烷面临禁用的情形下,探讨新熏蒸剂甲酸乙酯对松材线虫的处理效果,可以科学地评估甲酸乙酯的使用前景。【方法】采用松材线虫分离液和带疫松木段,设置甲酸乙酯5个剂量梯度、5个处理温度和5个处理时间,测定其对松材线虫的毒力及CT值。【结果】在25℃下处理3、6、12、24、48h,甲酸乙酯对松材线虫的Lc50分别为2．63、1．60、0．99、0．41、0．20mg·L-1。温度对毒力有显著影响,在10～29℃,随温度升高,甲酸乙酯对松材线虫的毒力降低,19和29℃下,1．85mg·L-1甲酸乙酯处理松材线虫的死亡率分别为63％和100％。甲酸乙酯熏蒸12h内,能完全杀灭木段中的松材线虫。在23℃下处理6和12h,松材线虫死亡率达到99％时,甲酸乙酯的cr值分别为453．94和424．14mg·h-1·L-1。【结论与意义】甲酸乙酯可用于松材线虫的检疫处理。     

线虫转型发育和寄主识别的化学通讯研究进展

线虫是一类低等无脊椎动物,在自然界分布很广。因为线虫通常生活在土壤或寄生物中,没有适宜的视觉或听觉系统,接收环境信号的重要途径就是借助于其精细的化学感受系统。研究表明,线虫能够通过识别挥发性物质来引导一系列行为:取食、交配、产卵和驱避有毒物质、避免高种群密度等。目前,对线虫化学感受机制的研究越来越被人们所重视,也取得了一些突破性进展。综合近年来已有的研究成果,从发育调控机制、寄主识别机制、化学感受机理等方面进行了详细系统的总结,并对未来研究和线虫防治进行了展望。     

基于高通量测序分析西藏北部高寒草甸不同深度土壤线虫群落分布特征

为了研究藏北高寒草甸土壤线虫多样性,于2017年8月,采用Illumina MiSeq测序技术,研究了西藏北部高寒草甸0—25 cm范围内不同深度土层的土壤线虫群落组成与结构特征。结果表明:5个不同深度共获得OTU 990个,隶属于3个纲,7个目,25个科,30个属,刺嘴纲Enoplea为共有优势土壤线虫群落;对样品进行Alpha多样性评价,计算Chao 1指数、Shannon指数和Ace指数,发现5—10 cm的土壤样品群落有较高的丰富度;属水平Heatmap图分析可知20—25、15—20、0—5、5—10、10—15 cm土壤线虫群落的组成相似性有一个递增的趋势。与不同深度藏北高山嵩草(盛长期)线虫群落结构相关性较大的土壤化学指标是K~+、含水率、有机质和Zn~(2+)。研究发现不同深度土壤线虫种类及丰度存在一定的差异,可为研究藏北高寒草地土壤线虫群落特点提供依据。     

不同干扰模式对受害马尾松人工纯林林分结构的影响

在浙江安吉选择松材线虫病危害的马尾松人工纯林,分别进行暂不采伐直至10年后统一伐除受害木的集中干扰、采伐受害松木的适度干扰、采伐受害松木与周边松木及生长势弱松木的强度干扰,探讨不同干扰模式使受害马尾松林恢复健康的可能性.16年后的试验结果表明: 3种模式下受害林分马尾松的重要值为集中干扰>适度干扰>强度干扰,阔叶树的重要值则正好相反;与集中干扰相比,适度和强度干扰后的马尾松、阔叶树的平均胸径分别提高1.2、1.7倍和1.3、1.9倍,平均树高分别提高了1.5、2.0倍和1.2、1.8倍,林分每公顷蓄积量分别是集中干扰样地的5.2和3.8倍;适度和强度干扰的各径阶株数均远高于集中干扰样地,胸径结构近似于反J型曲线,也形成了复层林,物种丰富度和多样性指数均显著高于集中干扰样地,林木个体差异及林分复杂性指数均表现为适度干扰>强度干扰>集中干扰.适度和强度干扰下单层马尾松同龄纯林均演替为复层马尾松-阔叶树混交异龄林.3种模式均是正向阔叶化演替,演替速度为强度干扰>适度干扰>集中干扰.表明适度干扰更有利于病害马尾松林分恢复,间伐马尾松纯林能加快阔叶混交化进程以抵御松材线虫病的入侵.     

施氮量和土壤灭菌对根结线虫侵染番茄根系的影响

设施蔬菜生产中,根结线虫病害频繁发生,严重威胁了设施蔬菜生产的安全性和可持续性.为了探究氮肥施用量和土壤灭菌对根结线虫侵染番茄根系的影响,采用二因素(施氮量和土壤是否灭菌)二水平完全随机区组设计,进行盆栽试验.施氮量分别为100和300 mg·kg-1,采用γ射线对土壤灭菌或不灭菌.结果表明:未灭菌条件下,与高氮处理相比,低氮处理单位根长和单位根干重的根结数分别减少了42.5%和30.4%,地上部干重和根干重分别增加了43.9%和31.4%,氮素农学利用效率提高4.3倍;对土壤进行γ射线灭菌,有效地消除了根结线虫对番茄根系的侵染,地上部干重增加了31.8%;适当减少氮肥施用量能显著降低根结线虫对设施番茄根系的侵染,促进番茄生长,提高氮素农学利用效率.     

CdS/ZnS量子点对秀丽隐杆线虫的生物安全性研究

随着工农业的发展,各类材料如纳米材料、重金属材料应用,及其他一些生物质类材料的积累,对生物体的生长发育和繁殖等都有着较明显的生理毒理效应。只有对这些材料的生物效应有了清楚的了解才能正确地使用而避免它对人体产生毒副作用。本试验以秀丽隐杆线虫为研究对象,从生长发育到基因水平,考察了CdS/ZnS量子点对的生物安全性。研究发现CdS/ZnS量子点暴露不仅对秀丽隐杆线虫的体长、头部摆动以及身体弯曲等生物行为有不同程度的抑制作用,而且对线虫细胞毒性相关基因、胁迫相关基因以及细胞生长发育相关基因的表达也有一定的影响。当CdS/ZnS量子点的暴露浓度为3.33 nmol/L,线虫体长、头部摆动以及身体弯曲分别从空白组的(0.64±0.072)mm,(55.94±7.17)次/min和(9.95±2.42)次/20 s降到(0.48±0.099)mm,(15.83±6.76)次/min和(7.72±1.12)次/20 s;而GST-1,daf-21,HSP-16.4等基因表达分别增加了15.33, 19.51和35.01倍。本研究为量子点在应用过程中的生物安全性研究提供理论依据。     

碳代谢基因gabT调控生防菌Snea253的γ-氨基丁酸代谢途径影响杀线虫活性

【背景】委内瑞拉链霉菌Snea253是本实验室前期获得的具有杀植物线虫活性的生防放线菌,通过生物信息学分析,γ-氨基丁酸转氨酶基因(gabT)是参与Snea253碳代谢的重要基因之一。【目的】明确gabT基因通过调控Snea253的γ-氨基丁酸(γ-Aminobutyric acid,GABA)代谢通路,从而影响菌株的活性。【方法】以紫外诱变所得弱毒株(Snea253-R)为材料,以南方根结线虫为靶标,在弱毒株中过表达gabT基因,通过酶联免疫法(ELISA)和高效液相色谱法(HPLC)分别检测菌株中GABA和下游代谢产物琥珀酸的含量及杀线虫活性,同时检测在不同碳源培养条件下野生型菌株gabT基因表达水平、产物含量和杀线虫活性。【结果】过表达菌株R-p IB139的gabT基因上调表达,GABA含量降低,琥珀酸含量升高,杀线虫活性提高了39%;在8种不同碳源培养条件下,gabT基因在野生株中相对表达量较高的培养基碳源是可溶性淀粉和玉米淀粉,其发酵液中GABA含量较低,发酵液中下游代谢产物增多,杀线虫活性较高。【结论】通过改变gabT基因的表达,明确GABA支路在调控Snea253代谢以提高杀线虫的过程中发挥重要作用。     

昆虫病原线虫Heterorhabditis beicherriana LF品系与Bt HBF-18菌株混用对华北大黑鳃金龟幼虫的防治效果

【目的】明确昆虫病原线虫 Heterorhabditis beicherriana LF品系(LF)与苏云金芽孢杆菌 Bacillus thuringiensis HBF-18菌株(Bt HBF-18)混用后对华北大黑鳃金龟 Holotrichia oblita 幼虫的致病力的协同增效作用,为该害虫的防治提供新的技术措施。【方法】在室内测定了LF在不同使用剂量、不同环境温度及不同土壤湿度条件下对华北大黑鳃金龟7-10日龄幼虫的致病力;通过室内生测测定了Bt HBF-18对LF存活的影响,以及Bt HBF-18与LF两者混用后对7-10日龄华北大黑鳃金龟幼虫的防治效果;同时通过室外盆栽试验测定了两者混用对华北大黑鳃金龟幼虫的防治效果。【结果】华北大黑鳃金龟幼虫死亡率随LF施用剂量和处理时间的增加而升高,其中,侵染期线虫(infective juveniles, IJs)800 IJs/100 μL及以上剂量处理7 d后幼虫死亡率达到了100%;25℃为该线虫侵染的最适宜环境温度;适宜土壤湿度范围为14%~20%,湿度过低或过高都会显著影响其侵染效率。室内生测结果表明, Bt HBF-18处理9 d对华北大黑鳃金龟幼虫的致死中浓度(LC 50 )为 1.44× 10^8 CFU/g土,此浓度对LF的存活基本没有影响。另外,室内生测和室外盆栽试验结果均表明,将LF与Bt HBF-18混用能显著提高对华北大黑鳃金龟幼虫的防治效果,混用后具有不同程度的加成或协同增效作用。室内生测试验中LC 50 Bt+200 IJs/100 μL LF混用处理3 d后,较单独LF和Bt HBF-18处理幼虫死亡率分别提高了约43.07%和36.05%,具有显著的协同增效作用;室外盆栽试验中1/2 LC 50 Bt+1 000 IJs/mL LF, LC 50 Bt+1 000 IJs/mL LF和1/2 LC 50 Bt+1 500 IJs/mL LF均具有协同增效作用,其中1/2 LC 50 Bt+1 500 IJs/mL LF增效作用最佳,较单独LF和Bt HBF-18处理幼虫死亡率分别提高了约38.89%和80.55%。【结论】将昆虫病原线虫LF与Bt HBF-18混用对华北大黑鳃金龟幼虫的防治具有加成或协同增效作用。