土地类芽胞杆菌(Paenibacillus terrae)NK3-4 EsxA结构与系统发育分析

前期研究在植物根际促生菌土地类芽胞杆菌(Paenibacillus terrae )NK3-4中发现一个EsxA编码基因,为明确该基因编码的蛋白的性质、结构及系统发生关系,对该基因进行了生物信息学分析。分析表明,该EsxA含有91个氨基酸,分子质量10 276.53 Da,理论pI 5.29,分子式为C₄₄₅H₇₁₁N₁₂₅O₁₄₆S₄,弱酸性,亲水,具有WEG保守基序,属于WXG超级家族成员;建模预测表明,自然状态下EsxA 形成不对称的同源二聚体,其中每个亚基都由一个β折叠连接两个α螺旋组成,两个α螺旋反向平行排列;二聚体中两个亚基的肽链呈反向排列,所有N末端和C末端均暴露在外,形成棒状表面形态,其中一个亚基的N端的不规则卷曲形成与棒状二聚体垂直的短柱形凸起;系统发育分析显示,EsxA在种内及种间进化关系虽是不保守的,但类芽胞杆菌源的EsxA与病原细菌的EsxA同源性较低,暗示类芽胞杆菌源EsxA可能与病原微生物的EsxA具有截然不同的功能。结果为包括NK3-4菌株在内的类芽胞杆菌属EsxA外源分泌表达条件,活性保持及功能的深入研究提供了理论依据。     

丛枝菌根真菌在内的土壤真菌对入侵植物紫茎泽兰的正反馈：证据来自野外实验

包括紫茎泽兰在内的许多外来植物都能够与新入侵生境的丛枝菌根真菌（ AMF）形成互利共生,因此菌根真菌如何调节外来植物种的入侵是当前亟待研究的问题。测定了紫茎泽兰入侵不同阶段（紫茎泽兰呈零星丛状分布于本地植物群落中[部分入侵生境]及紫茎泽兰单优群落形成期[入侵生境]）的土壤化学性状,而后通过野外试验,采用杀真菌剂处理,研究了包括AMF在内的土壤真菌对紫茎泽兰入侵的反馈作用。紫茎泽兰入侵改变了土壤化学性状。施用杀真菌剂降低了紫茎泽兰叶面积、叶片碳、氮、磷、和δ13 C含量。综合分析发现,在紫茎泽兰与本地植物混生群落中,土壤真菌能够增加紫茎泽兰叶片碳和δ13 C含量,但是不能提高紫茎泽兰的光合作用,表明碳和δ13 C含量的提高,不是光合作用的结果,而是通过其他机制实现的。因此可以得出,在部分入侵生境中,碳从土壤或临近植物经由菌丝网向紫茎泽兰转移。紫茎泽兰入侵不同阶段土壤养分的变化利于紫茎泽兰种群建立,同时利于紫茎泽兰借助真菌（尤其是AMF）从土壤或临近植物转移碳,促进种群扩散,这可能是紫茎泽兰入侵的机制之一。     

土壤真菌差异影响入侵豚草与本地植物生长及互作

采用温室盆栽实验,研究了本地植物土壤与豚草入侵地土壤中真菌对外来植物豚草和2种本地植物生长及对豚草与本地植物互作的影响。结果表明:在本地植物土壤中,杀真菌剂处理下,豚草单独种植、与本地植物狗尾草混合种植或与紫花苜蓿混合种植时,其生物量分别比未采用杀真菌剂处理高46.7%、39.1%和90.5%,但杀真菌剂对狗尾草及紫花苜蓿的生物量却没有显著影响;在豚草入侵地土壤中,与未采用杀真菌剂的处理相比,杀真菌剂处理使单独种植的豚草的生物量降低了44.3%,同时杀真菌剂也降低了本地植物狗尾草和紫花苜蓿的生物量,但杀真菌剂的施用对与狗尾草或紫花苜蓿混合种植的豚草的生物量却没有显著影响;进一步比较了本地植物土壤和豚草入侵土壤中真菌对植物生长的反馈作用,结果显示,在本地植物土壤中,真菌对豚草生长呈现负反馈,但在豚草入侵地土壤中,真菌对单独种植的豚草表现出正反馈,而且与本地植物土壤比较,土壤真菌对与本地植物混合种植的豚草的负反馈作用明显变小了。本研究结果为深入研究豚草入侵的土壤微生物学机制提供了一定的实验证据。     

土地类芽胞杆菌(Paenibacillus terrae)新菌株NK3-4及其功能

【目的】分离筛选出一株能溶解矿物磷、钾、硅,防治作物病害,具有固氮活性的细菌。【方法】从大豆(Glycine max)田中采集大豆根周土壤,用钾长石选择性培养基进行加富培养,从加富培养物中分离具有溶解硅酸盐矿物能力的细菌。采用平板对峙法,从分离到的菌株中筛选出一株对大豆根腐病菌尖孢镰刀霉(Fusarium oxysporum)抑制作用强的菌株,再通过摇瓶培养法测定该菌株溶解矿物钾、硅、磷的能力,用改良阿须贝(Ashby)无氮液体培养基培养待测菌株,测定菌株的固氮功能。依据形态观察、生理生化反应及16S rRNA基因序列分析结果鉴定菌株。【结果】从健康大豆根周分离筛选出一株编号为NK3-4的细菌,该细菌在平皿上对尖孢镰刀霉的抑菌带宽度达到8.0 mm;培养24 h后,含有钾长石的液体培养基中速效钾浓度比培养基中不含钾长石的处理浓度高15.0 mg/L,可溶性硅浓度比不接种对照高51.3 mg/L;在磷酸三钙为唯一磷源的液体培养基中培养8 d后,培养基中可溶性磷浓度是不接种对照的4.8倍;在改良阿须贝液体培养基中培养15 d后,培养基中可溶性氮浓度是不接种对照的4.6倍,每升培养基中菌体氮含量达到12.7 mg。经鉴定,该菌株为土地类芽胞杆菌(Paenibacillus terrae)的新菌株。【结论】NK3-4是一株具有多种生物活性的土地类芽胞杆菌新菌株,可应用于生物农药及生物肥料的研制与开发。     

外来植物紫茎泽兰入侵对土壤理化性质及丛枝菌根真菌(AMF)群落的影响

为了揭示外来植物紫茎泽兰入侵对入侵地土壤丛枝菌根真菌(AMF)群落及相关肥力的影响,比较测定了紫茎泽兰不同入侵程度土壤理化性质、AMF侵染率及AMF群落的差异。结果表明,紫茎泽兰入侵降低了土壤pH,使土壤中有机碳、全氮和速效钾含量分别增加83.0%,106.9%和111.0%;尽管对全磷含量没有显著影响,但有机磷含量呈升高的趋势,而速效磷呈降低的趋势。紫茎泽兰入侵降低了本地植物的AMF侵染率;随着入侵程度的加深,土壤中以膨胀无梗囊霉(Acauospora dilatata)为优势种的AMF群落结构逐渐转变为以近明球囊霉(Glomus claroideum )为优势种的结构,紫茎泽兰可在其根周选择培育近明球囊霉,而对其它AMF种,特别是对膨胀无梗囊霉则存在抑制作用;基于各AMF种多度的聚类分析表明,形成紫茎泽兰单优群落土壤中各AMF种多度与未入侵的本地植物群落及入侵程度较轻的紫茎泽兰与本地植物群落之间存在明显分歧。综合分析推断认为,紫茎法兰入侵改变了入侵地土壤理化性状,抑制AMF对土著植物的侵染,改变AMF群落,并在其根周选择培育近明球囊霉,这可能是紫茎泽兰入侵及扩张的重要途径之一。     

丛枝菌根真菌在内的土壤真菌对入侵植物紫茎泽兰的正反馈:证据来自野外实验(英文)

【背景】包括紫茎泽兰在内的许多外来植物都能够与新入侵生境的丛枝菌根真菌(AMF)形成互利共生,因此菌根真菌如何调节外来植物种的入侵是当前亟待研究的问题。【方法】测定了紫茎泽兰入侵不同阶段(紫茎泽兰呈零星丛状分布于本地植物群落中[部分入侵生境]及紫茎泽兰单优群落形成期[入侵生境])的土壤化学性状,而后通过野外试验,采用杀真菌剂处理,研究了包括AMF在内的土壤真菌对紫茎泽兰入侵的反馈作用。【结果】紫茎泽兰入侵改变了土壤化学性状。施用杀真菌剂降低了紫茎泽兰叶面积、叶片碳、氮、磷、和δ13C含量。【结论与意义】综合分析发现,在紫茎泽兰与本地植物混生群落中,土壤真菌能够增加紫茎泽兰叶片碳和δ13C含量,但是不能提高紫茎泽兰的光合作用,表明碳和δ13C含量的提高,不是光合作用的结果,而是通过其他机制实现的。因此可以得出,在部分入侵生境中,碳从土壤或临近植物经由菌丝网向紫茎泽兰转移。紫茎泽兰入侵不同阶段土壤养分的变化利于紫茎泽兰种群建立,同时利于紫茎泽兰借助真菌(尤其是AMF)从土壤或临近植物转移碳,促进种群扩散,这可能是紫茎泽兰入侵的机制之一。     

土壤微生物增强了外来植物紫茎泽兰对本地植物种的竞争力（英文）

【背景】土壤微生物群落对植物种群建立、生长及其营养都起着至关重要的作用,植物入侵进程也可能与植物—土壤微生物互作相关。【方法】在温室条件下,研究了从紫茎泽兰入侵的土壤(IS)和本地植物生长的土壤(NS)中获得的微生物群落对外来杂草紫茎泽兰与本地植物生长及其互作的影响。【结果】接种来自IS接种剂的紫茎泽兰,特别是与黄花苜蓿或狗尾草共同种植时,较接种NS接种剂具有更高的丛枝菌根侵染率。来自IS的接种剂促进了与本地植物狗尾草共同栽培的紫茎泽兰的生长,但这一本地植物种的生长却未受影响。接种IS接种剂的紫茎泽兰抑制了与其临近种植的2种本地植物的生长,而接种NS接种剂时,未受此影响。接种IS接种剂时,所有种植组合中的紫茎泽兰对接种剂均呈正响应;而接种NS接种剂时,单独种植或与黄花苜蓿共同种植的紫茎泽兰对接种剂呈负响应。【结论与意义】存在于紫茎泽兰根周包括丛枝菌根真菌在内的土壤微生物,增强了这一入侵杂草与本地植物种的竞争力,这可能是外来植物入侵的一个重要机理。     

五种野生食用菌干品营养及鲜味成分分析和评价北大核心CSCD

对野生松蘑、牛肝菌、白蘑、鸡爪蘑、肉蘑五种食用菌子实体中的蛋白质氨基酸、游离氨基酸和呈味核苷酸进行测定,采用氨基酸评分(AAS)、化学评分(CS)、必需氨基酸指数(EAAI)和等鲜浓度(EUC)评价方法,对五种野生食用菌的营养和鲜味进行评价。结果表明:野生食用菌的AAS、CS、EAAI、EUC存在明显差异。白蘑营养及鲜味最好,其余依次为松蘑、鸡爪蘑、牛肝菌,肉蘑最差。     

丛枝菌根真菌（AMF）对外来植物入侵反馈机制的研究进展

丛枝菌根真菌（AMF）在植物群落竞争演替、物种多样性的形成及群落空间分布格局、植物群落对全球变化的响应中均起着重要的调节作用;同样也能影响外来植物与本地植物的互作,影响外来植物入侵过程中植物群落演替进程,甚至决定入侵的成败。因此,AMF与外来植物共生及其对外来植物入侵的反馈已成为国际上外来植物入侵机制研究的一个热点。本文基于外来植物的入侵过程,从AMF对外来植物生长、外来植物与本地植物竞争关系的影响,以及外来植物入侵对AMF的影响及AMF对入侵的反馈3个方面综述了AMF对外来植物入侵的反馈机制。外来植物可以通过多种途径改变土著AMF的群落结构和功能,而土著AMF也能直接或间接地改变甚至逆转外来植物与入侵地植物的互作关系。未来的研究不仅需要考虑AMF与外来植物共生的菌根特性和对竞争关系的影响,还需要通过大尺度条件下的野外试验及室内补充试验深入探究影响AMF在外来植物与本地植物竞争演替中的作用的生物和非生物因子,以全面解释AMF影响外来植物入侵的反馈机制。     

丛枝菌根真菌（AMF）对外来植物入侵反馈机制的研究进展

丛枝菌根真菌（AMF）在植物群落竞争演替、物种多样性的形成及群落空间分布格局、植物群落对全球变化的响应中均起着重要的调节作用;同样也能影响外来植物与本地植物的互作,影响外来植物入侵过程中植物群落演替进程,甚至决定入侵的成败。因此,AMF与外来植物共生及其对外来植物入侵的反馈已成为国际上外来植物入侵机制研究的一个热点。本文基于外来植物的入侵过程,从AMF对外来植物生长、外来植物与本地植物竞争关系的影响,以及外来植物入侵对AMF的影响及AMF对入侵的反馈3个方面综述了AMF对外来植物入侵的反馈机制。外来植物可以通过多种途径改变土著AMF的群落结构和功能,而土著AMF也能直接或间接地改变甚至逆转外来植物与入侵地植物的互作关系。未来的研究不仅需要考虑AMF与外来植物共生的菌根特性和对竞争关系的影响,还需要通过大尺度条件下的野外试验及室内补充试验深入探究影响AMF在外来植物与本地植物竞争演替中的作用的生物和非生物因子,以全面解释AMF影响外来植物入侵的反馈机制。