库布齐东段不同植被恢复阶段荒漠生态系统碳氮储量及分配格局

为科学评价植被恢复促进沙漠化逆转对碳氮储量的影响,以流动沙地、半固定沙地、油蒿固定沙地、柠条固定沙地、沙柳固定沙地5个阶段荒漠生态系统为研究对象,采用时空替代法分析植被恢复过程中荒漠生态系统碳氮储量及分配格局。结果表明:不同恢复阶段碳氮储量均表现为:流动沙地(3320.97 kg C/hm~2、346.69 kg N/hm~2)半固定沙地(4371.46 kg C/hm~2、435.95 kg N/hm~2)油蒿固定沙地(6096.50 kg C/hm~2、513.76 kg N/hm~2)柠条固定沙地(9556.80 kg C/hm~2、926.31 kg N/hm~2)沙柳固定沙地(19488.54 kg C/hm~2、982.11 kg N/hm~2)。植被层碳氮储量均呈现随植被恢复逐渐增加的趋势,除流动沙地外,其他阶段碳氮储量均以灌木层为主,占比分别为66.65%—91.41%和52.94%—93.39%,草本和凋落物占比较小。灌木各器官生物量及碳储量分配均为:茎根叶,氮储量分配无明显规律,草本各器官生物量及碳氮储量分配均为地上部分高于地下部分。土壤层是荒漠生态系统碳氮储量的主体,碳储量占比为68.64%—99.62%,氮储量占比为89.26%—99.89%,同样呈现随植被恢复逐渐增加的趋势。碳氮储量随土层加深逐渐降低,具有明显的表层富集特征,且随植被恢复过程富集性显著加强。这说明人工建植促进植被演替实现沙漠化逆转可以显著增强荒漠生态系统的碳氮固存能力。     

库布齐沙漠东部不同生物结皮发育阶段土壤温室气体通量

以流动沙地为对照,采用时空替代法分析库布齐沙漠东部固定沙地上不同发育阶段生物结皮藻类结皮和地衣结皮土壤温室气体通量特征及其与环境因子之间的关系,研究生物结皮发育对荒漠土壤温室气体通量的影响.结果表明: 荒漠土壤CO₂排放通量大小为地衣结皮(128.5 mg·m^-2·h^-1)>藻结皮(70.2 mg·m^-2·h^-1)>流动沙地(48.2 mg·m^-2·h^-1),CH₄吸收通量大小为地衣结皮(30.4 μg·m^-2·h^-1)>藻结皮(21.2 μg·m^-2·h^-1)>流动沙地(18.2 μg·m^-2·h^-1),N₂O排放通量大小为地衣结皮(6.6 μg·m^-2·h^-1)>藻结皮(5.4 μg·m^-2·h^-1)>流动沙地(2.5 μg·m^-2·h^-1).CO₂排放具有明显的季节变化,生长季显著大于非生长季;CH₄和N₂O季节变化差异不显著,前者生长季吸收大于非生长季,后者非生长季排放大于生长季.土壤有机碳和全氮含量、土壤微生物数量均是影响温室气体通量的重要因素,环境水热因子是影响土壤CO₂排放的关键因子,但CH₄和N₂O通量对水热因子的变化不敏感.随着植被恢复和生物结皮发育,荒漠土壤温室气体累积通量的不断增大导致其百年尺度的全球增温潜势亦显著提高,依次为地衣结皮(1135.7 g CO₂-e·m^-2·a^-1)>藻结皮(626.5 g CO₂-e·m^-2·a^-1) >流动沙地(422.7 g CO₂-e·m^-2·a^-1).     

微杆菌Sneb159杀线虫活性物质的分离与鉴定

【目的】有关Microbacterium maritypicum在植物线虫生物防治方面的研究较少,探究菌株M. maritypicum Sneb159的杀线虫活性,明确菌株发酵液中具有杀线虫活性的物质,为生物农药的开发提供理论依据。【方法】本研究检测了菌株Sneb159发酵液对大豆胞囊线虫二龄幼虫的触杀活性;并以触杀活性为追踪,采用有机溶剂萃取、硅胶柱层析及半制备高效液相色谱等技术对菌株Sneb159发酵滤液中的活性物质进行分离纯化;采用核磁共振波谱对纯化物进行结构鉴定。【结果】菌株Sneb159具有杀线虫活性,在24 h和48 h处理组中线虫的死亡率均显著高于对照组。从菌株Sneb159发酵滤液中分离得到杀线虫活性物质A6,经结构鉴定确定该物质为苯乙酰胺。【结论】首次发现M. maritypicum对大豆胞囊线虫的触杀作用,并且明确活性物质为苯乙酰胺。结果表明菌株M. maritypicum Sneb159和苯乙酰胺在大豆胞囊线虫的生物防治方面具有较好的应用潜力。     

木霉菌及其系统分类学研究回顾

从木霉菌(Trichodermaspp.)的分类历史、主要分类系统、分子生物学在木霉菌分类研究中的应用、我国木霉菌分类研究状况等几个方面,对木霉菌的分类研究进展进行了简要回顾。近些年来国际上对木霉菌的分类研究取得了显著进展,陆续发表了许多新种,目前木霉属已报道有3组60种和2个变型。另外,对木霉分类研究中存在的问题也进行了讨论。     

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。     

柞蚕感染微孢子虫后血淋巴免疫应答蛋白质的分离与鉴定

了解柞蚕Antheraea pernyi感染微孢子虫初期血淋巴内免疫系统及刺激应答相关蛋白质种类, 本研究以柞蚕5龄雌幼虫的起蚕（结束4眠, 刚完成蜕皮的幼虫）添食柞蚕微孢子虫Nosema pernyi为材料, 对感染后血淋巴利用SDS-PAGE进行分离后, 利用LC-MS/MS质谱技术和蛋白质组学分析对差异蛋白质条带进行鉴定。结果显示： 感染微孢子虫144 h后, 血淋巴中分子量约为44 kD （AP44）和28 kD （AP28）的蛋白质条带表达量增高。质谱分析AP28和AP44蛋白质条带样品, 共鉴定117个不重复蛋白质, 其中2个样品共有蛋白质12个, AP28独有蛋白质52个, AP44独有蛋白质53个。对质谱数据利用COG数据库进行搜寻鉴定, 显示AP28和AP44的鉴定蛋白质中涉及柞蚕免疫系统及刺激应答生物过程的蛋白质共有29个, 其中AP28中包括热激蛋白、 泛素样蛋白、 泛素结合酶E2、 保幼激素环氧水解酶、 微管结合蛋白、 溶菌酶、 ADP-核糖基化因子、 防御蛋白、 肽聚糖识别蛋白等15个, AP44中包括DRK、 酚氧化酶原、 类免疫球蛋白等10个; 二者共有热激蛋白hsp21.4、 酚氧化酶原、 抗菌肽等4个。本研究结果可以为今后研究柞蚕对微孢子虫的免疫应答及防御机制提供参考。     

不同轮伐期对杉木人工林碳固存的影响

在全球气候变化背景下, 科学的经营管理是人工林碳汇提升的主要途径。合理轮伐期从一定程度上反映了人工林集约经营的理念, 是实现森林结构调整的主要影响因素之一。杉木(Cunninghamia lanceolata)多代连栽出现立地生产力下降与轮伐期的选择密切相关, 开展不同轮伐期对杉木人工林碳固存影响的研究, 可为其可持续经营提供理论依据。通过设置不同年龄序列的杉木人工林野外观测样地, 应用野外观测数据对FORECAST模型进行验证, 在此基础上模拟不同轮伐期对其碳固存的影响。结果表明: (1)短轮伐期(15年)在150年间的总固碳量较高, 但固碳持久性较低, 每个轮伐期之间的固碳量下降幅度较大, 是一种不可持续的经营模式。(2)正常轮伐期(25年)和长轮伐期(50年)的总固碳量低于短轮伐期, 但长轮伐期固碳持久性更强, 有利于维持每个轮伐期内固碳量的稳定。(3)在好的立地条件下(立地指数(SI) = 27), 轮伐期越短对地力消耗影响越大, 为了碳固存的持久性, 建议杉木人工林的生态轮伐期选择在25年以上。(4)应用FORECAST模型可以定量地评估人工林的固碳能力, 且该固碳能力是基于不同经营管理措施下的可持续固碳能力。     

大豆胞囊线虫的休眠

以前研究发现,辽宁地区大豆生长期间及收获期土壤中胞囊孵出的二龄幼虫量很少,推测线虫卵的休眠与大豆生长时期或季节相关。为明确该地区大豆胞囊线虫的休眠特点,2002-2003年采用田间随机多点取样、室内分离及模拟自然条件孵化等方法对大豆胞囊线虫的休眠进行深入研究。结果表明:在生长季节,感病品种辽豆10根围土壤中的白色雌虫、卵囊及褐色的胞囊均可孵出二龄幼虫,且孵化持续时间较长,第21d仍有幼虫孵出,白色雌虫及卵囊内的卵孵化率高于褐色胞囊;不同作物对其根围土壤中胞囊内卵的孵化影响不大,寄主作物大豆、非寄主作物玉米根围及休闲地土壤中的胞囊在条件适宜均可孵出二龄幼虫;季节对胞囊内卵的孵化有较大的影响,出苗期孵化率最高,收获期最低,2周时平均1个胞囊孵出幼虫分别为83.8和9.7条;胞囊皮对线虫卵的孵化有显著的影响。表明沈阳地区大豆胞囊线虫在正常和逆境条件下均有部分卵表现休眠。