松材线虫全蛋白的提取及其双向电泳体系优化

目的:一种适用于双向电泳体系的松材线虫全蛋白提取方法的建立及其双向电泳体系的优化.方法:以松材线虫为实验材料,比较2种不同的蛋白提取方法,并对双向电泳中的IPG胶条长度、IPG胶条最适pH范围、上样量等3个方面的条件进行优化.结果:采用TCA-丙酮法提取的蛋白质浓度较高,达到2.18μg/μl.使用pH5 ～8、24cm的IPG干胶条,上样量为120μg,经双向电泳分离可得到背景清晰、分辨率较高的2 - DE图谱,能检测到2 000个左右清晰的蛋白点,含有相对丰富的蛋白信息量.结论:该实验所建立的松材线虫提取方法和优化体系可以为今后松材线虫蛋白质组学的研究奠定技术基础.     

短小芽孢杆菌HR10产孢培养基及发酵条件优化

短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)HR10是一株具有促生抗逆作用的优良菌株。探究菌株HR10产孢的最佳发酵培养条件,对于在更大规模上进行生产发酵具有重要的指导意义。以稀释涂布平板法计数活菌数和芽孢数并计算芽孢率;对菌株HR10产孢培养基的碳源、氮源和无机盐进行单因素分析及正交试验,并采用摇瓶发酵法对影响菌株HR10产孢的几种发酵因子进行单因素优化。结果显示,菌株HR10的产孢培养基最佳组成成分为葡萄糖1%、糖蜜1%、豆饼粉2%、KCl 0.3%、 MnSO_4 0.4%。最佳发酵条件为温度37℃、pH 7、250 mL三角瓶装液量50%、接种量5%、转速220r/min、培养时间52 h。芽孢数达到2.37×10~(10) cfu/mL,芽孢率达94.46%。相比初始培养基芽孢数提高了60.77倍,为其工业化生产提供参考。     

中国松材线虫病空间分布格局

应用地统计学和克里格插值方法,分析了松材线虫病在中国的空间分布结构和空间相关性.研究表明,松材线虫病在中国呈聚集分布.在全国和江苏、安徽、广东、浙江5个不同空间尺度下,半变异函数均为球形,空间依赖性距离分别可达10 1888°、3.4464°、2.1581°、3.08°和2.4376°.松材线虫病在中国有着2个明显的聚集分布区域,一个位于(30.5～32.5°N,117.7～120.5°E),以南京为中心,包括江苏、安徽大部和浙江西北部,另一个位于(22.5～24°N,113～114.5°E ),在广东境内.松材线虫病在中国早期空间分布自然扩散模型为R = 5.4743e0.4139t(R2 = 0.9204).     

黑松三种菌根苗根系构型差异及其与生长的关系

为探讨林木不同菌根根系亚宏观结构对植物生长的影响,将黑松(Pinus thunbergii)分别接种黄色须腹菌(Rhizopogen luteous,简称Rl)、彩色豆马勃(Pisolithus tinctorius,简称 Pt2)和美味牛肝菌(Boletus edulis,简称Be)3种外生菌根菌,研究了不同菌根苗根系构型的差异及其与黑松生长的关系.结果表明,黑松3种菌根苗的根系参数(主根长、侧根总级数、一级侧根数量及直径、吸收根分布的范围、吸收根的数量及比表面积等)均比对照有不同程度的增加,且与黑松生长呈一定的正相关性;黑松不同处理菌根苗的根系整体构型差异显著:在生长最好的Rl菌根苗根系中,主根与侧根间具不同夹角的一级侧根分布均衡,且横向生长(80～90°)的侧根较多,其它角度(60～80°和<60°)的一级侧根依次递减,使整个根系呈""型,有效扩大了根系吸收的空间范围;生长相对较差的Be菌根苗其根系不同角度的一级侧根分布不均或80～90°的侧根较少;Pt2菌根苗生长较好,其根系构型界于前二者之间;而生长差的对照苗根最少,几乎没有80～90°的一级侧根.由此可见,不同菌根菌可通过影响根系的结构发育而影响黑松苗木的生长.     

黑松与松材线虫互作早期NO应答信号与外在因子的关系

松树与松材线虫互作中,NO作为重要的信号分子参与调控寄主对松材线虫入侵的应答反应,但松材线虫入侵寄主后,是松材线虫还是其代谢产物激发寄主体内NO应答信号尚不明确.本研究用松材线虫活体、线虫分泌物、虫体研磨液等分别接种黑松,研究接种早期黑松体内NO合成酶(NOS)活性和NO含量变化与后期松树症状发展的关系.结果表明:采用虫体研磨液、线虫分泌物处理后黑松体内NOS活性和NO含量均升高;各处理黑松外部均出现感病症状.说明在松树与松材线虫互作中,除线虫活体作用外,线虫体或分泌物中的物质也可激发松树体内NO应答信号的表达,诱导下游应答响应的发生,导致黑松感病.15 ～25℃条件下,随着温度升高,接种黑松体内NOS活性增强,NO含量升高,感病症状出现较早;随着干旱胁迫程度的增强,接种黑松体内NOS活性、NO含量大致呈逐步升高趋势,感病症状也较早出现.在一定范围内,温度升高和干旱程度加剧可诱发感病黑松体内NO相关信号途径表达增强,并加速病程发展.表明在一定条件下,高温干旱环境有利于松材线虫病的发生可能与寄主体内NO应答信号增强有关.     

抗性赤松体胚发生细胞结构观察与增殖条件的优化

为了更有针对性地优化原生抗性赤松体胚发生培养体系,本研究通过体式镜定性观察种室中的合子胚分布、胚性胚柄细胞结构变化,通过Image-Pro Plus软件定量分析胚性细胞团在不同生长调节物质配方下胚头胚柄的比例变化,了解体胚发生的营养需求。结果发现,抗性赤松裂生多胚更易形成胚性细胞团;改变原有培养条件细胞团会出现胚头胚柄分离、胚头细胞颜色加深的反应;使用低浓度的混合生长调节物质配比(0.1 mg·L~(-1)2,4-D+1 mg·L~(-1) NAA+0.5 mg·L~(-1) 6-BA)能够提高体胚增殖速度;表明抗性赤松胚性细胞团增殖速度加快的内在机理为增加胚性细胞团中胚头与胚柄的比例。     

吡咯伯克霍尔德氏菌JK-SH007抗菌蛋白的分离纯化

对拮抗细菌吡咯伯克霍尔德氏菌(Burkholderia pyrrocinia)JK-SH007菌株抗菌蛋白进行了初步研究。研究发现,JK-SH007菌株的抗菌粗蛋白对热和蛋白酶K不敏感,碱性环境不利于抑菌蛋白活性的发挥。JK-SH007菌株的无菌发酵滤液经硫酸铵沉淀、透析(3.5kD)、冷丙酮沉淀(-20℃)、Sephadex G-50葡聚糖凝胶分子筛层析及DEAE-Sephadex A-25离子交换层析分离纯化,得到了蛋白组分A-Ⅱ-2,经SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳检测不是单一组分,该复合组分具有明显抑制3种杨树溃疡病病原真菌金黄壳囊孢(Cytospora chrysosperma)、拟茎点霉(Phomopsis macrospore)、七叶树壳梭孢(Fusicoccum aesculi)生长的作用。     

Zn对解淀粉芽孢杆菌JK-JS8生物膜形成及拮抗能力的影响

【背景】锌（Zn）是一种微量元素,对细菌细胞的结构和调节系统非常重要。细菌在环境中会受到高浓度锌离子影响,进而影响其自身的功能。【目的】研究Zn对解淀粉芽孢杆菌JK-JS8生物膜及拮抗松枯梢病病菌能力的影响,探讨二者之间的联系和可能的作用机制,为生防菌在不同环境条件下的应用提供理论依据。【方法】观察解淀粉芽孢杆菌JK-JS8在不同浓度锌离子条件下生物膜的形成情况,采用平板对峙法探究非致死浓度的锌离子对解淀粉芽孢杆菌JK-JS8拮抗松枯梢病病菌效果的影响,通过RT-qPCR检测ZnCl₂处理后生物膜相关基因的表达,检测抗菌产物的生成情况。【结果】300 μmol/L ZnCl₂对解淀粉芽孢杆菌JK-JS8的生长量无影响,但显著抑制了JK-JS8生物膜形成能力及拮抗病原菌能力。Zn胁迫下,tasA、spo0A和bamD等生物膜相关基因的表达量与对照组相比明显下调,通过液相色谱检测到抑菌产物bacillomycin D的产量在24、48和72 h时分别降低了39.1%、58.8%和61.0%。【结论】环境中的锌离子浓度过高会影响解淀粉芽孢杆菌JK-JS8的生物膜形成,进而降低其拮抗病原菌的能力。     

响应面法优化生防菌吡咯伯克霍尔德氏菌JK-SH007的发酵工艺

以吡咯伯克霍尔德氏菌Burkholderia pyrrocinia JK-SH007为出发菌株,对其发酵工艺进行优化,以期提高发酵效率.通过筛选试验、最陡爬坡试验和响应面分析确定影响JK-SH007菌株生长最重要两因素为玉米浆和葡萄糖,其最佳浓度分别为13.88 g/L和3.37 g/L.优化后的发酵工艺培养该菌浓度可达1.18×109 CFU/mL,比优化前提高1.35倍,抑菌活性提高28.84％.     

H2O2在黑松-松材线虫早期互作应答中的调控作用

松材线虫病已对中国森林资源以及生态环境造成严重破坏和威胁.近年信号分子H2O2在植物病害中的作用已成为研究热点,然而对松树-松材线虫互作中H2O2方面的功能研究不多见.本实验以三年生黑松(Pinus thunbergii)为材料,通过施用外源H2O2供给剂和抑制剂(AsA)探讨H2O2对松树-松材线虫互作体系中抗氧化保护酶、苯丙烷代谢途径的调控作用;同时对黑松感染松材线虫后体内H2O2产生的酶途径加以研究.结果表明,外源H2O2处理提前诱发了染虫黑松体内H2O2含量大幅度升高;AsA可在接种早期抑制染虫黑松体内H2O2含量,推迟了H2O2大量积累的发生.同步测定染虫黑松体内相关酶活性发现,外源H2O2处理后,染虫黑松体内APX和CAT活性下降幅度更大,MDA含量、PAL酶活性均提前积累;而外源AsA处理则推迟染虫黑松体内APX和CAT活性大幅下降的发生,延迟且削弱了MDA含量大量积累的发生和累积程度,PAL酶活性升高也滞后.同步观察黑松感病症状,发现H2O2处理组染虫黑松发病最快;仅接种松材线虫处理组次之;AsA处理组染虫黑松发病最慢.这表明,受松材线虫侵染后,黑松体内大量累积的信号分子H2O2可影响寄主体内抗氧化保护酶活性、苯丙烷代谢途径的表达,进一步影响了感病症状的表达.对黑松体内H2O2产生酶来源研究发现,黄嘌呤氧化酶(XO)抑制剂别嘌呤醇和NADPH氧化酶抑制剂二亚苯基碘(DPI)处理均能明显抑制黑松体内H2O2含量,说明XO和NADPH氧化酶均是黑松与松材线虫互作体系中内源H2O2合成的重要酶.