放线菌Act12与腐植酸钾配施对丹参生长及其根域微生态的影响

探讨生防放线菌菌剂与腐植酸钾配施对丹参生长及其根域微生态的影响。以常规移栽处理为对照,研究小区试验中放线菌菌剂与腐植酸钾不同配施比例下对丹参生长、产量及抗根结线虫侵染的影响;并采用稀释平皿涂抹法测定丹参根区土壤、根表土壤、根外土壤及根系中细菌(B)、真菌(F)与放线菌(A)的数量,同时对优势细菌、真菌和放线菌进行了分子生物学鉴定,研究放线菌菌剂与腐植酸钾配施处理下丹参根域微生态变化。研究结果表明:1配施能增强菌剂对丹参的促生效果。菌剂与腐植酸钾配施T20处理丹参出苗率较对照提高8.7%,收获时的死亡率较对照减少39.0%;茎叶鲜质量、根鲜质量、单株根鲜质量、根干质量以及单株根干质量分别较对照增加6.1%、28.6%、11.1%、36.3%以及9.0%。2可以调整丹参植株根域土壤微生态平衡,降低有害微生物数量,增加有益微生物数量,改善微生物区系。在丹参根表土壤中,菌剂与腐植酸钾配施处理B/A值较对照降低78.4%,A/F值较对照增加95.0%。在丹参根系内,菌剂与腐植酸钾配施处理细菌数量较对照增加195.0%,未检测到真菌和放线菌存在。3在放线菌处理丹参根区、根表土壤中,有6株优势菌可能对丹参生长及抗病有益:3株优势细菌分别为硝基愈疮木胶节杆菌(Arthrobacter nitroguajacolicus)、放射型根瘤菌(Rhizobium radiobacter)和弗雷德里克斯堡假单胞菌(Pseudomonas frederiksbergensis);3株优势放线菌分别为淀粉酶产色链霉菌(Streptomyces diastatochromogenes)、砖红链霉菌(S.lateritius)和卡伍尔链霉菌(S.cavourensis)。有2株优势菌疑为有害微生物:优势细菌为耐寒短杆菌(Brevibacterium frigoritolerans),优势放线菌为肿痂链霉菌(S.turgidiscabies)。这2种菌对其他作物的有害作用已有报道。4对丹参根结线虫侵染有强烈抑制作用,可使田间根结线虫侵染率降低49.3%。生防放线菌与腐植酸钾配施处理后能明显促进丹参生长,提高丹参产量及抗病虫能力,调节丹参根域微生态平衡。     

丹参雄性不育系Sh-B的鉴定与花粉发育过程的解剖学研究

在显微水平上对新发现的丹参雄性不育系Sh-B花药发育过程进行了解剖学观察,并对其花粉活力和结实率进行了鉴定。结果显示:根据花器官及花药的形态、大小以及花丝的长度,可以将Sh-B不育株分为3个不育类型,即Sh-B1、Sh-B2和Sh-B3。这3种不育类型均属于雄性不育,其花丝不到正常可育株的1/2,花药干瘪而瘦小,内无花粉粒或花粉无活力;其根、茎、叶以及种子形态结构与正常可育植株基本相似。产生雄性不育的主要原因有:花粉囊药室内壁纤维层加厚,影响花药壁开裂;小孢子母细胞周围不产生胼胝质或产生的胼胝质很少;绒毡层细胞延迟解体;花粉粒畸形。在其花药发育的小孢子母细胞时期、四分体形成前期、单核期、双核期均可能产生雄性不育的小孢子或花粉粒。     

丹参红叶病发生的微生态机制

通过对丹参红叶病株与健康株根区土养分含量及根区土和根表土中的微生物区系比较,探索丹参红叶病发生的微生态机制.结果表明:丹参红叶病株叶片中N、P、K、Mn含量均显著低于健康株(P＜0.05);根区土中速效P与健康株根区土无显著差异,速效N、K含量均显著高于健康株根区土(P＜0.05),表明丹参红叶病害发生与P缺乏有关,但植株缺磷不是由于土壤供磷不足所致.丹参红叶病株根区土细菌数量较健康株减少41.3％,真菌和放线菌数量分别较健康株增加156.6％和189.5％,差异均达显著水平(P＜0.05);丹参红叶病株根表土细菌、真菌和放线菌数量变化趋势与根区土—致.在丹参红叶病株根区、根表土壤中,6种优势真菌、4种优势放线菌及2种优势细菌可能为有害微生物.优势真菌为腐皮镰刀菌、露湿漆斑菌、三线镰刀菌、焦曲霉、尖孢镰刀菌及座囊菌;优势放线菌为砖红链霉菌、威威达湖伦茨氏菌、马铃薯疮痂病原链霉菌及山丘链霉菌;优势细菌为阿氏芽孢杆菌及水生细菌.这些优势微生物可能通过影响根系生长及根系对土壤养分吸收引起丹参出现缺磷现象.表明丹参红叶病的发生与丹参根区土和根表土中微生物区系异常密切相关.     

丹参多酚氧化酶基因的克隆及表达分析

前期研究发现多酚氧化酶(PPO)能正向调控丹酚酸B合成,该研究运用RACE技术,从丹参毛状根中克隆到多酚氧化酶基因(SmPPO,GenBank登录号为KF712274)全长序列,其cDNA全长1 930bp,开放阅读框为1 770bp,编码589个氨基酸。将SmPPO与管状花目其它4个物种进行氨基酸序列比对,在N端类囊体转移结构域中发现都存在2个N-豆蔻酰化位点。在丹参毛状根培养液中加入不同诱导因子,利用实时荧光定量PCR检测,发现该基因在酵母提取物处理中表达量显著上调,但在银离子、抗坏血酸和L-半胱氨酸处理中表达受到明显抑制。运用HPLC技术同步检测毛状根中丹酚酸B含量,显示出与基因表达相同的变化趋势。研究表明,丹参中多酚氧化酶基因(SmPPO)对丹酚酸B的合成具有正向调控作用。     

丹参种子脂肪及蛋白质组分分析

以陕西商洛丹参GAP基地丹参种子为材料,用气相色谱法分析丹参种子中的脂肪酸组分.用VS-KT-P型自动凯氏定氮仪分析种子蛋白质总含量及蛋白质组分,用121M型氨基酸分析仪测定种子所含氨基酸的种类,以明确丹参种子中脂肪和蛋白质的利用价值.结果表明:丹参种子脂肪中的不饱和脂肪酸含量高达88.1%,其中亚麻酸、哑油酸和油酸等不饱和脂肪酸分别占总油脂的28.84%、37.43%和22.03%,而且,亚麻酸和亚油酸等多不饱和脂肪酸含量(66%)明显高于单不饱和脂肪酸含量(22%),说明其脂肪酸的组成不饱和程度高.丹参种子中蛋白质总含量为14.46%,其中麦谷蛋白含量最高,占蛋白质总量的72.57%,其余依次为清蛋白17.03%、醇溶蛋白6.09%、球蛋白4.31%;丹参种子蛋白质中的必需氨基酸(EAA)占氨基酸总量(TAA)的59.2%,其中赖氨酸的氨基酸比值系数分(SRC)为88.91,其它必需氨基酸SRC接近100.结果说明丹参种子具有一定的营养价值和保健作用.     

丹参小孢子发生和雄配子体发育过程的解剖学研究

在显微水平上对丹参小孢子发生和雄配子体的发育过程及其与不同发育阶段花蕾的外部形态的相关性进行了研究。结果表明：丹参有2枚雄蕊,每个花药具2个花粉囊．小孢子母细胞减数分裂属同时型,小孢子在四分体中的排列属四面体型。成熟花粉粒属3细胞型并有6个萌发沟。花粉囊壁发育属双子叶型,由4层细胞构成,即表皮、药室内壁、中层和绒毡层。绒毡层细胞为腺质,二核。植株花蕾肉眼可见,大小在1～1.5mm时雄蕊孢原细胞开始分化;花蕾长至9～12mm。即从钟型花萼的钟口肉眼可见乳白色花瓣时．形成成熟的雄配子体,雄配子体具有3细胞的花粉粒。     

4种鼠尾草属植物根、茎、叶中脂溶性成分的分布差异性

为了说明4种鼠尾草属植物脂溶性成分在根、茎、叶中的分布情况,本文采用了组织化学定位和HPLC图谱分析相结合的方法,对4种鼠尾草属植物不同部位的脂溶性成分进行了分析.结果表明:4种鼠尾草属植物的根、茎、叶中脂溶性成分的分布有差异,根中脂溶性成分分布于周皮,茎、叶中脂溶性成分分布于表皮.丹参和白花丹参根中的脂溶性成分主要是丹参酮ⅡA、丹参酮Ⅰ和二氢丹参酮Ⅰ,鼠尾草和药用鼠尾草根中仅含丹参酮ⅡA,不含丹参酮Ⅰ和二氢丹参酮Ⅰ.茎、叶中的脂溶性成分不是丹参酮ⅡA、丹参酮Ⅰ和二氢丹参酮Ⅰ.脂溶性成分的种类和含量随品种和引种地的不同而产生差异.这一结果明确了脂溶性成分在4种鼠尾草属植物不同部位的确切分布,为准确用药提供了依据.