EM复合菌对新疆色素辣椒生长及根际细菌群落的影响

【背景】Effective microorganisms （EM）复合菌在我国农业种植上的应用越来越广泛,但对色素辣椒的促生作用与根际细菌群落结构的影响未见报道。【目的】评估EM复合菌对新疆色素辣椒的促生长作用,并分析其对色素辣椒根际细菌群落组成的影响。【方法】通过随水灌溉方式将EM复合菌接种到色素辣椒根部,在收获期测定辣椒生长指标、土壤养分和酶活活性,明确EM复合菌对辣椒生长和土壤质量的影响;利用16S rRNA基因高通量测序技术测定EM复合菌对辣椒根系细菌群落组成和结构的影响。【结果】与对照组相比,EM复合菌的施用使辣椒株高、鲜重、单个果重和单株结果数分别提高23.89%、85.41%、42.31%和46.04%;土壤中碱解氮和速效磷含量分别提高5.83%和13.39%,土壤中脲酶、蔗糖酶和过氧化物酶的活性分别提高11.47%、9.42%和21.43%;施用EM复合菌显著改变辣椒根际微生物群落的α多样性和β多样性,提高有益菌群变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）、芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）、放线菌门（Actinobacteria）和厚壁菌门（Firmicutes）的相对丰度,其中变形菌门黄单胞菌科（Xanthomonadaceae）的相对丰度增加119.32%;在属的水平上,施用EM复合菌显著增加了藤黄色杆菌属（Luteitalea）、藤黄单胞菌属（Luteimonas）、鞘脂单胞菌属（Sphingobacterium）和盐单胞菌属（Halomonas）的相对丰度,尤其是藤黄单胞菌属的丰度提高244.17%,同时显著降低黄杆菌属（Flavobacterium）的相对丰度。此外,与土壤理化指标呈正相关的微生物菌群相对丰度也显著升高。【结论】EM复合菌能够通过提高土壤营养成分与酶活活性,调控根系微生物群落结构,富集大量在盐碱地生存能力较强的有益菌群,进而起到促进色素辣椒生长的功效。     

一株产β-葡萄糖苷酶甘草内生菌的筛选、全基因组分析及产酶优化

【背景】从健康甘草须根中分离获得的一株芽孢杆菌具有高产β-葡萄糖苷酶的活性。【目的】探究分离菌株潜在的产酶遗传信息,为该菌深入研究与工业应用提供数据支撑。【方法】利用七叶苷培养基进行产β-葡萄糖苷酶的益生菌筛选,筛到一株产β-葡萄糖苷酶的芽孢杆菌,采用三代Nanopore PromethION和二代Illumina NovaSeq平台对菌株进行基因组测序与组装、并通过基因预测与功能注释等生物信息分析预测菌株潜在的β-葡萄糖苷酶基因。另外,以β-葡萄糖苷酶活性为指标,研究碳源、氮源、接种量、温度和起始pH对菌株产酶活性的影响。【结果】从甘草须根中分离得到一株具有β-葡萄糖苷酶活性的菌株,通过形态学观察、生理生化和分子生物学试验鉴定为芽孢杆菌属菌株,并命名为Bacillus rugosus A78.1。该菌株基因组大小为4 146 938 bp,G+C含量为43.86%,共编码4 255个基因。在基因组中,共注释到碳水化合物活性酶基因192个,其中β-葡萄糖苷酶基因10个,分别属于GH1和GH3家族基因。在基因本体（GO）、京都基因与基因组百科全书（Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG）和同源基因簇（clusters of orthologous groups of proteins,COG）数据库分别注释到2 896、4 019和3 657个基因。该菌株基因组测序结果上传至NCBI获得GenBank登录号为CP096590。菌株A78.1产β-葡萄糖苷酶的最佳碳、氮源分别为0.5%葡萄糖、1.0%酵母浸粉,最佳培养条件为温度37℃、3%接种量、pH 6.0,此条件下β-葡萄糖苷酶活力可达到（5.640±0.085） U/mL。【结论】通过全基因组测序分析及产酶优化试验确定了Bacillus rugosus A78.1优良的产β-葡萄糖苷酶能力及在碳水化合物代谢方面的潜力,为该菌株在纤维素分解、糖苷类化合物水解等生物、化工和食品领域的研究与应用提供基础。     

不同生境银柴胡根内生菌群落特征及其与药材主要有效成分、产量的相关性分析

【背景】银柴胡（Stellaria dichotoma var.lanceolata）具有重要的临床药用价值,其总甾醇和总黄酮含量是评价药材的关键。【目的】探究药用植物银柴胡在不同生境下根内生菌群落特征及其与药材主要成分、产量之间的关系。【方法】采用高通量测序技术和药材常规测定方法,分析了风沙土（semi-fixed aeolian sandy soil,SFA）生境、石砾质土（lithosol,LI）生境和黄绵土（loessal,LO）生境银柴胡根内生菌群落特征及其与药材性状响应关系。【结果】各生境银柴胡内生优势细菌门为放线菌门（Actinobacteriota）和变形菌门（Proteobacteria）,优势真菌门为子囊菌门（Ascomycota）和担子菌门（Basidiomycota）,而内生优势菌属因生境不同各不相同;银柴胡药材主要有效成分总甾醇和总黄酮含量在LI生境中较高,而单株干重和干鲜比在SFA生境中较高。Spearman相关性分析表明,与银柴胡药材有效成分及产量显著正相关的内生菌相对较多。综合比较,内生细菌如metagenome_g__norank_f__67-14和内生真菌如unclassified_p__Ascomycota等更为显著。【结论】与银柴胡药材关键活性成分相关的内生菌群落在种类鉴定和提取、菌种培养和次生代谢物分析等方面具有广阔的研究价值。本研究为银柴胡道地产区药材高质量产业发展提供理论参考。     

硬杂木屑替代桦木屑栽培桦褐孔菌

为获得广泛栽培原料和提高栽培菌核生物学效率,开展了桦褐孔菌人工栽培比较试验,并利用桦褐孔菌常规栽培配方筛选人工栽培管理条件。试验获得桦木屑培养料出核最佳条件:菌袋不割口,无棉盖体封口,温度20～25℃,光照200 lx,基质含水量60%。菌丝粗壮,浓密,生长速度快;菌核出现早,数量多,颜色深,产量高。此管理条件下,通过桦木屑、杂木屑+玉米芯的复方栽培基质比较,获得了代用栽培料配方:杂木屑46%,玉米芯40%,麦麸10%,豆粉2%,白糖1%,石膏1%,水分60%,pH自然。菌核产量27.5 g/袋,生物学效率达30.7%,该配方与桦木屑基质菌核产量差异不显著。     

梯棱羊肚菌单孢及杂交群体的栽培出菇试验和极性分析

羊肚菌的极性和单孢出菇至今未有确切的实证,这限制了对羊肚菌生活史的深入理解和遗传育种工作的开展。本研究选用梯棱羊肚菌(Morchella importuna)栽培菌株(F0),采取显微操作从其正常出菇的子囊果获得F1单孢群体;随机选取其中的7个F1单孢菌株和10对单孢杂交(F1两两混合,记为F2)进行栽培试验,记录和分析了栽培出菇时间、采收期、产量和其他生产性状。此外,分析了F0亲本菌株、F1单孢群体、F2子囊果以及2个F1单孢菌株出菇的F2子囊果的F3单孢群体的交配型基因型。结果表明:除了F1单孢菌株MM32未出菇以外,其他供试菌株均正常出菇。各菌株的出菇潜能不同,3个F1单孢菌株的平均单产高于出发菌株,其中MM34菌株平均单产最高,达1.01 kg/m^2,是F0亲本菌株(0.68 kg/m^2)的1.49倍; 10个单孢杂交的F2平均单产在0.21～0.97 kg/m^2之间。F0亲本菌株和所有的F2出菇子囊果中均含有2种交配型基因,F1和F3单孢群体仅含有2种交配型基因中的1种。虽然F1单孢群体大部分菌株均正常出菇,然而F2子囊果和F3单孢群体的交配型基因型分析结果表明,单孢菌株在栽培生产中自然引入了具有相反交配型基因的细胞核,这种自然引入可能是由无性孢子传播引起。出菇试验和交配型基因分析确证梯棱羊肚菌为异宗结合真菌。本研究有利于深入理解羊肚菌生活史,促进羊肚菌育种工作的开展。     

马尔尼菲篮状菌基因研究进展

温度依赖性双相真菌马尔尼菲篮状菌可致局限性或全身播散性感染,在东南亚以及我国南方,尤其是广西、广东有区域性流行。该菌主要感染免疫力低下的人群,是流行区艾滋病患者特征性的机会性感染。文中主要介绍马尔尼菲篮状菌的相关基础知识、基因研究历史进程以及综述马尔尼菲篮状菌在生长发育、双相转换、信号通路、细胞壁合成、细胞代谢、应激反应、热休克、色素、毒力及耐药方面的基因研究进展。     

中国马勃类真菌新记录种记述

本文报道了中国马勃类真菌5个属的15个新记录种,分别为灰球菌属Bovista的铜色灰球菌B. aenea、棕灰球菌B. brunnea、坎氏灰球菌B. cunninghamii、泥灰球菌B. limosa、黑灰球菌B. nigrescens、毛灰球菌B. tomentosa;秃马勃属Calvatia的粗皮秃马勃C. turneri;脱盖马勃属Disciseda的异脱盖马勃D. anomala、白脱盖马勃D. candida;马勃属Lycoperdon的兰宾马勃L. lambinonii、裂纹马勃L. rimulatum;隔马勃属Vascellum的精致隔马勃V. delicatum、透明隔马勃V. hyalinum、间隔马勃V. intermedium、南美隔马勃V. pampeanum。部分标本保存在首都师范大学生命科学学院标本馆(BJTC)。     

黄精褐斑病的病原生物学特性

为明确发生在贵州省施秉县的黄精叶斑类病害的病原菌,通过形态学和分子生物学方法对病原菌进行了鉴定,并对其生物学特性进行了初步研究。形态特征及rDNA-ITS、β-tubulin和tef1多基因序列分析表明,该病原菌为棕榈拟盘多毛孢Pestalotiopsis trachicarpicola。生物学特性研究结果表明,该菌菌丝体适宜生长温度为15-30℃,最适温度为28℃;最适pH值为5;以葡萄糖为碳源、酵母浸膏为氮源比较适合菌丝体的生长;菌丝体生长的最佳培养基为PDA;光照对菌丝体生长无明显影响;菌丝体致死温度为45℃。     

燕山山脉一种香料型乳菇的香味成分分析

利用固相微萃取技术（SPME）偶联气相色谱-质谱（GC-MS）分析燕山山脉一种香料型乳菇——香亚环乳菇Lactarius subzonarius的挥发性成分。共检出25种挥发性成分,其中氧杂环化合物3种、醛类1种、酯类13种、烯烃类3种、芳香族化合物2种和烷烃类3种。具有葫芦巴感官气味的挥发性组分3-羟基-4,5-二甲基-2(5H)-呋喃酮的相对含量35.76%,该成分是其近缘种Lactarius helvus的主要香味化合物,故推测3-羟基-4,5-二甲基-2(5H)-呋喃酮是其关键香味成分。     

兰科药用植物手参种子的真菌共生萌发

手参Gymnadenia conopsea是一种地生型兰科植物,是我国的传统中药,同时也是蒙药、藏药常用药,在西藏地区亦作食用。现代药理学研究表明手参具有非常好的药理活性,然而当前手参还不能进行人工栽培,市场需求完全依赖野生资源,因此资源短缺仍然是制约该种药用植物进一步开发利用的瓶颈。兰科植物种子萌发及早期的幼苗生长均需真菌参与,基于此,本文从手参根系中进行了真菌分离,并获得一株菌株,分子鉴定为角担菌属Ceratobasidium GS2。将GS2菌株与手参种子进行共培养,可明显促进手参种子的原球茎的形成并最终分化成幼苗。手参种子共生萌发的成功对于实现手参的种质保育、人工栽培和野生居群的生态恢复均具有重要的意义。