铜胁迫对穿心莲幼苗生长及生理特性的影响

通过对盆栽穿心莲(Andrographis paniculata)幼苗浇灌Cu SO4溶液实验,研究外施Cu2+对穿心莲幼苗的生理特性和药效成分含量的影响。结果显示,外施Cu2+对穿心莲幼苗的生长、生理生化指标和穿心莲内酯、脱水穿心莲内酯的含量均有显著影响。当Cu SO4溶液浓度超过6.25 mmol/L时,Cu2+能显著抑制穿心莲幼苗株高、叶长、叶宽的增长,且随胁迫时间的延长和Cu2+浓度的增大抑制作用增强;穿心莲叶片中超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量均随Cu2+浓度增大和胁迫时间的延长而升高,当Cu SO4溶液浓度达到12.5 mmol/L且胁迫20 d和30 d时,叶片中SOD活性达到对照组的168.3%和171.18%;过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性则随Cu2+浓度的增大呈先升高后下降的趋势;当外施Cu SO4溶液浓度大于1.25 mmol/L时,与对照相比,穿心莲药效成分穿心莲内酯和脱水穿心莲内酯的含量均显著降低(P0.05)。研究结果表明,外施Cu SO4溶液浓度高于6.25 mmol/L时,能显著影响穿心莲幼苗的生理特性和有效成分含量,从而降低穿心莲药材的产量和质量。     

极耐盐碱固氮菌的分离鉴定及固氮特性研究

我国盐碱土面积约9913万hm²,其中pH值高于9、盐含量大于0.6%的重度盐碱地每年以1.4%的速率增长。利用固氮微生物改善植物根际环境,提高作物产量,是盐碱地改良的重要方法。[目的] 从来自海南省三沙市热带珊瑚岛礁的土壤中,分离鉴定自生固氮菌,为极端盐碱地改良提供候选菌株。[方法] 通过形态学观察、生理生化特征分析和16S rRNA序列测定等方法进行菌种鉴定,分析其固氮、耐盐碱和促生长特性,盆栽试验验证其对玉米主要农艺性状的影响。[结果] 获得1株极端耐盐碱的固氮细菌DJ-1,其菌落呈圆形,菌体杆状,大小（0.5-1.3）μm×（0.3-0.5）μm,革兰氏染色阴性,与根癌土壤杆菌（Agrobacterium tumefaciens）的16S rRNA序列高度同源,确定其为根癌土壤杆菌。DJ-1在pH 9、NaCl含量为1%-4%的培养基上可正常生长,能耐受pH 12、NaCl含量8%的环境。从中克隆到固氮酶基因nifH。盆栽试验结果表明,DJ-1可显著促进玉米生长。[结论] 菌株DJ-1能耐受极端盐碱条件,且具有较强的固氮和促生长能力,有可能作为贫瘠盐碱耕地改良功能菌剂的候选菌株。     

疮痂链霉菌拮抗菌定向筛选及其功能评价

近年来由多种致病链霉菌引起的马铃薯疮痂病在我国普遍流行,且危害程度逐年加重,严重影响块茎的品质和商品价值。病原菌土传和种传,难以防控。利用拮抗微生物抑制病菌生长是目前防控疮痂病的重要措施。【目的】从病薯田土样中定向筛选对马铃薯疮痂病具有显著防效的菌种,研究其拮抗机制,评价其环境适应性,为开发可产业化应用的高效复合功能菌剂提供理论依据。【方法】通过平板对峙及盆栽试验研究目标菌株对主要病原菌疮痂链霉菌Streptomyces scabies的抑制效果;采用形态学、生理生化实验及分子生物学方法,确定其分类地位;结合高效液相色谱质谱联用方法分析相关抑菌活性物质。【结果】获得3株对致病链霉菌S. scabies具有显著拮抗功能的菌株HZ11-4、HS-12、HZ13-1,抑菌圈直径分别为34、29、30 mm,对马铃薯微型薯疮痂病的防效分别为68.57%、57.15%和65.96%。菌体革兰氏染色呈阳性,经鉴定均为解淀粉芽孢杆菌Bacillus amylolique-faciens;3株菌皆可扩增出surfactin、iturin和fengycin等脂肽类物质合成酶相关基因片段,检测到上述脂肽类...     

产胞外多糖菌株的分离鉴定及其功能研究

微生物产生的胞外多糖(exopolysaccharides, EPS)可促进大粒径土壤团聚体形成,高产EPS的菌株在土壤改良、促进作物生长方面具有较好的应用前景。【目的】从土壤样品中筛选高产胞外多糖的细菌,研究其在土壤改良、环境适应性、广谱抗病等方面的功能,为制备土壤改良型功能菌剂提供候选菌株。【方法】采用蒽酮硫酸法测定菌株胞外多糖的产量,通过形态学观察、生理生化试验及16S rRNA基因序列测定确定其分类地位,结合土壤培养试验研究菌株对土壤团聚体形成的影响。【结果】获得3株胞外多糖产量大于500 mg/L的细菌,经鉴定A-5为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis),XJ-3为萎缩芽孢杆菌(Bacillus atrophaeus),KW3-10为耐盐芽孢杆菌(Bacillus halotolerans)。菌株A-5、XJ-3、KW3-10处理后,土壤大团聚体(>0.25 mm)含量较对照分别提高了4.07、2.14和3.16倍。3株菌株对疮痂链霉菌(Streptomyces scabies)、尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)、茄链格孢菌(Alternaria solani)和立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)等多种植物病原菌具有明显的抑制效果,可耐受pH为5-9和NaCl含量1%‒9%的盐碱环境,促进植物生长,其中KW3-10的代谢产物中IAA含量为25.58 mg/L。【结论】菌株A-5、XJ-3、KW3-10可显著促进土壤团粒结构形成,具有较好的广谱抗病性和促生长特性,可作为高效复合功能菌剂的候选菌株。     

不同生境马铃薯根际土壤细菌多样性分析

近年来,随着国家对马铃薯产业重视程度的增加,生产的专业化和规模化程度越来越高,化肥农药用量不断加大,加之连作等种植模式,致使以疮痂病为代表的土传病害普遍发生且逐年加重,个别地块发病率达90%以上,给种植业者带来巨大的经济损失。[目的] 为了探索马铃薯疮痂病发生与土壤环境的关系,分析区域性种植方式和施肥量对土壤细菌种群变化的影响,为实现土传病害有效防治提供借鉴。[方法] 本文分别从1年连作土传病害轻的宁夏西吉（西北）、3年连作土传病害严重的河北沽源（华北）、5年轮作未发现土传病害的内蒙古海拉尔（东北）大田马铃薯根际采集土壤,利用高通量测序技术,比较了样品间细菌群落结构差异。[结果] 3组样品共获得有效条带617558条,可分类操作单元（OTUs）3077个。各样品中变形菌门（Proteobacteria）数量最多,含量均在33%以上。与未发病土壤样品相比,土传病害发生严重的样品中细菌数量、物种数、细菌多样性、种类丰富度均有所降低,有害菌数量增加,益生菌数量减少。其中,放线菌（Actinobacteria）数量明显增多,变形菌（Proteobacteria）、绿弯菌（Chloroflexi）和酸杆菌（Acidobacteria）数量明显减少,组分及数量差异明显的细菌（尤其是放线菌门）大多与土壤全磷含量呈显著相关。[结论] 过量施用化肥和常年连作改变了土壤细菌群落结构,生态环境恶化,导致土传性病害发生。其中,磷可能是影响土壤微生物群落结构变化最主要的肥料元素。     

马铃薯疮痂病拮抗菌YN-2-2的分离与鉴定

【背景】近年来,疮痂病在全国马铃薯各主要产区普遍发生,危害呈逐年加重趋势,有效防控手段匮乏,给种植者造成严重的经济损失。利用拮抗微生物抑制病原菌繁殖,降低其危害程度,已成为马铃薯植保领域的研究热点。【目的】筛选对疮痂病原菌具有拮抗作用的菌株,为研制高效复合功能菌剂、有效防控马铃薯疮痂病提供菌种资源。【方法】从疮痂病发生严重的云南昭通马铃薯大田采集近根际土壤,分离、筛选代谢产物具有明显拮抗效果的菌株,通过形态学观察、生理生化特征分析和16SrRNA基因序列测定等方法进行菌种鉴定,并对其代谢产物的稳定性和抑菌效果进行分析。【结果】获得一株拮抗效果明显的细菌YN-2-2,其菌落圆形,淡黄色,边缘整齐、光滑、干燥,中间有凹陷,菌体杆状,大小为(2.51-4.09)μm×(1.09-1.68)μm,革兰氏染色阳性,16SrRNA基因序列与Bacillus thuringiensis ATCC 10792T (ACNF01000156)的相似性达到99.79%。YN-2-2的代谢产物热稳定性较好,pH耐受范围广(3.0-13.0),对蛋白酶K敏感度较低,对疮痂链霉菌的抑菌圈直径最大为22.8 mm。盆栽试验结果表明:浇施100 mL浓度为1×107 CFU/mL的培养液,可显著降低马铃薯微型薯疮痂病病情指数,防效达36.11%。【结论】菌株YN-2-2经鉴定为苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis),可以作为高效复合功能菌剂的候选菌株。     

密云水库的浮游植物群落结构与密度

 1998年的调查研究显示,密云水库库区水体的浮游植物群落为硅藻(Bacillariophyta)—绿藻(Chlorophyta)型,细胞密度为358.76×104·L-1。湖泊的营养特征为浮游植物响应型。1988～1998年库区水体总氮增长48.7％,总磷增长31.2％,浮游植物细胞密度增长41.7％,库区水体已为中营养,并出现了富营养型浮游植物指示种类,例如斜生栅藻(Scenedesmus obliquus(Turp)．Kütz．),铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa Kütz．),湖泊色球藻(Chroococcus limneticus Lemm．)。水体向富营养化发展趋势明显。应加强水环境保护,增加密云水库流域植被覆盖度,净化、涵养水源,以保证密云水库向北京市供水的质量和数量。     

疮痂链霉菌拮抗菌HD9-1的筛选及功能评价

【背景】近年来,由土传致病链霉菌引起的疮痂病在我国马铃薯产区大面积暴发,严重影响块茎的商品价值,由于缺乏有效防控措施,其危害程度呈逐年加重趋势。然而拮抗菌可有效抑制病原菌的繁殖,其防控效果优异,对环境友好,逐渐引起了人们的关注。【目的】分离筛选对致病链霉菌具有拮抗功能的细菌,鉴定其分类学名,评价其主要生物学特性,为研发高效防病菌剂提供菌种资源。【方法】以疮痂链霉菌为靶向微生物,从马铃薯疮痂病高发土样中筛选拮抗菌株,通过形态学、生理生化和分子生物学试验确定其分类地位;用盆栽试验初步判定其对马铃薯疮痂病的防控效果,研究其广谱抗病性和耐盐碱特性,结合生产中常用化学农药的敏感性测定,综合评价其应用前景。【结果】筛选出一株对致病疮痂链霉菌(Streptomyces scabies)有显著拮抗效果的菌株HD9-1,抑菌圈直径约31mm,菌落呈圆形、淡黄色,边缘较为整齐,革兰氏染色阳性,菌体杆状,宽度约为0.75μm,长度为1.0-2.5μm。以蔗糖作为唯一碳源,能产生β-半乳糖苷酶、精氨酸双水解酶、赖氨酸脱羧酶和鸟氨酸脱羧酶;培养24 h后代谢产物中含有3.44 mg/L的吲哚乙酸;16S rRN...     

高通量测序分析环保肥料增效剂对马铃薯根际土壤真菌多样性变化影响

【目的】高通量测序技术对研究环境样品中微生物群落组成具有很大的应用价值。土壤微生物群落结构和多样性及其变化在一定程度上反映了土壤的质量。旨在从微生物群落结构的角度阐述环保肥料增效剂对马铃薯根际土壤主要真菌类群结构的影响。【方法】通过高通量测序结果对比分析应用增效剂前后马铃薯根际真菌宏基因组ITS1区,并依据RDP中设置的分类阈值对序列进行物种分类。【结果】测序结果经过质量控制,共获得有效条带437 375条,依据97%的序列相似性做聚类分析,获得全部样品的可分类操作单元(OTUs)共633个。子囊菌的总体数量在所有样品中最多(相对丰度在56.95%-97.23%之间),且处理后呈增加趋势(HY除外),而担子菌门数量在处理后呈下降的趋势。基于真菌ITS1高通量测序结果获得的α指数显示,样品内部处理和对照之间真菌物种多样性有差别。基于真菌ITS1高通量测序获得的β指数显示,处理组与对照组的真菌多样性之间没有差别,这表明真菌多样性之间的差异更多地取决于样品采集地点。【结论】土壤特性是影响真菌种群的重要因素之一,环保肥料增效剂显著改善了土壤真菌的种群结构。