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。     

腐植酸生产菌株——链霉菌发酵条件研究

利用链霉菌ST菌株发酵生产腐植酸。在蔗渣发酵培养基的基础上,采用一次回归正交试验,对腐植酸发酵过程中接种量（I）、通气量（搅拌次数,A）、温度（T）及时间（D）4个因素对腐植酸产量的影响情况进行分析。结果表明发酵时间的影响最为显著,接种量影响显著;所得到的回归方程有效且可信度高,回归方程为Y=6．0356＋0．02501＋0．0033A＋0．0069T＋0．2425D,其中各因素均与腐植酸产量呈正相关性。该回归方程为腐植酸生产过程链霉菌ST菌株发酵条件的控制提供了很好的指导作用。     

腐植酸对植物生理活动的影响

本文介绍了腐植酸的形成、提取、分类以及活性基团等方面的特征。腐植酸能影响植物的多种生理活动,包括植物的生长、营养元素的吸收、蛋白质和核酸的合成、光合作用、呼吸作用以及有些酶的活性等。腐植酸对植物的这些作用受自身不同成分、浓度、植物种类、外界营养条件等多方面的影响。本文也从细胞或分子水平讨论了腐植酸促进植物生长、影响营养元素吸收及促进呼吸作用的机理。     

腐植酸浸种对低温胁迫下玉米幼苗抗氧化系统的影响

低温冷害是导致黑龙江省玉米产量不稳、品质不高的重要农业气象灾害,而关于低温胁迫下玉米抗氧化应激能力和程度的研究较少。采用清水为对照（CK）,以腐植酸质量浓度为0.2%、0.4%、0.8%、1.2%、1.6%和2.0%浸种,研究了昼夜温度为15℃/8℃低温胁迫48 h下玉米幼苗的代表性抗氧化酶活性、抗坏血酸-谷胱甘肽（AsA-GSH）循环、系统抗性及碳氮代谢的变化,以明确腐植酸对玉米的耐低温胁迫响应机制及适宜的浸种浓度。结果表明：低温胁迫条件下腐植酸浸种主要受过氧化氢（H₂O₂）积累诱导,随着浸种浓度的增加,大多数抗氧化酶和系统抗性酶活性、AsA-GSH循环、碳氮代谢主要物质含量、根系活力和鲜重均呈单峰曲线分布,其中0.8%-2.0%浓度处理的叶片和根系可溶性蛋白含量分别显著增加了23.3%-34.9%和31.9%-89.6%;1.6%浓度处理的叶片和根系苯丙氨酸解氨酶活性分别显著增加了16.8%和38.8%,多酚氧化酶活性分别增加了27.7%和13.4%,抗坏血酸含量分别显著增加了62.6%和55.3%,脱氢抗坏血酸含量分别显著增加了31.9%和66.4%;0.8%浓度处理的叶片和根系过氧化氢酶活性分别显著增加了66.4%和108.1%。因此,腐植酸浸种处理的叶片H₂O₂含量较对照显著降低了18.7%-37.6%,根系H₂O₂含量显著降低了27.5%-49.7%。0.4%和0.8%浓度处理的根系鲜重较对照分别显著增加了85.2%和105.3%,单株鲜重分别显著增加了31.9%和40.8%。腐植酸0.4%-0.8%处理增强了AsA为核心的AsA-GSH循环系统的运转活性和系统抗性,提高了玉米幼苗的抗氧化应激能力,获得最大的根系活力和植株鲜重,是水培条件下较为适宜的浸种浓度。     

利用甘蔗糖蜜酒精发酵液生产腐植酸的菌种鉴定及发酵条件研究

从土壤中筛选出一株适合用甘蔗糖蜜酒精发酵液生产腐植酸的菌株H812。单因素实验和正交实验结果表明,该菌株培养的最适酒精发酵液浓度为16°Bx,最适培养条件为:时间8d、温度34℃、摇床转速200r/min、初始pH7.0、接种量12%和装液量50ml/250ml,其中温度对发酵产品影响显著。在优化的条件下,腐植酸产量为38.12 g/L,较优化前提高了148.34%。对H812菌株进行形态特征分析以及ITS序列分析,推测该菌株为曲霉属真菌。     

褐煤腐植酸对土壤氨氧化古菌群落结构的影响

【目的】研究腐植酸(HA)对土壤氨氧化古菌(AOA)的影响,进而探讨HA对土壤氮循环的作用。【方法】采用末端标记限制性多态性分析(T-RFLP)和实时定量PCR技术,研究了两种腐植酸(原生腐植酸-cHA和降解后的腐植酸-bHA)与尿素一同施加于土壤中的氨氧化古菌(AOA)和古菌的群落结构及数量的变化。【结果】只加尿素的处理AOA数量明显增加,其群落结构也发生明显变化,而加入尿素和两种腐植酸(HA)的处理土壤中,AOA数量增加得到明显的抑制,且典范对应分析(canonical correspondence analysis,CCA)表明尿素是影响AOA群落结构的最大因素,而HA可以缓冲尿素对AOA群落结构的影响,从而可以稳定AOA的群落结构。只加入尿素的处理还导致了古菌数量降低,而两种HA均抑制古菌数量的降低,表明HA可以缓冲尿素对古菌的影响。CCA分析表明时间是影响古菌群落结构的最重要因素,将时间作为共变量的部分典范对应分析(partial canonical correspondence analysis,pCCA)表明除时间外古菌的群落结构对cHA也比较敏感。【结论】这些结果表明HA通过抑制AOA数量而调控其与植物竞争氨来减少氨的损失,从而提高尿素利用率。     

征订启事

<正>2010年中科院微生物所期刊联合编辑部联合征订全面启动!《微生物学报》月刊(每月4日出版),单价55.00元,全年定价660元。刊号:ISSN0001-6209;CODENWSHPA8。国内邮发代号:2-504;国外邮发代号:BM67。     

腐植酸对高温胁迫下掌叶半夏生长生理特性及块茎次生代谢的影响

采用不同浓度(0、20、40、60、80、100mg/L)腐植酸(HA)叶面喷施处理,通过盆栽实验分析了HA对高温胁迫下掌叶半夏幼苗生长生理指标及次生代谢的调控效应。结果显示:(1)各浓度HA处理均可不同程度地促进高温胁迫下掌叶半夏的生长发育,且以80mg/L HA处理下其块茎鲜重(6.990 5g/株)、叶柄鲜重(1.755 4g/株)及总叶绿素含量(19.961 3mg/g)最高,较对照分别显著提高21.25%、118.5%和37.19%。(2)当HA处理浓度为60mg/L时,掌叶半夏幼苗叶片中可溶性糖、可溶性蛋白含量均最高,分别比对照显著提高66.67%、40.91%;叶片抗氧化酶(SOD、POD)活性达到最大值,MDA含量降至最低,SOD、POD活性分别比对照显著提高818.98%和48.2%,MDA含量较对照显著降低62.08%;且块茎中鸟苷含量较高,比对照显著提高52.94%。(3)当叶面喷施80mg/L HA时,掌叶半夏幼苗叶片中游离脯氨酸含量和块茎中总生物碱、总有机酸、腺苷的含量均最高,分别比对照显著提高169.63%、27.19%、42.32%、96.23%。研究表明,适宜浓度HA处理可显著提高高温胁迫下掌叶半夏幼苗叶片内抗氧化酶(SOD、POD)的活性及渗透调节物质(可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸)含量,以及块茎中次生代谢产物(总生物碱、总有机酸、鸟苷和腺苷)的含量,有效减轻夏季高温对掌叶半夏幼苗叶片的伤害、延缓衰老、提高其幼苗抗热性,促进生长、延长生长期。     

重度干旱胁迫下燕麦叶片活性氧清除系统对喷施腐植酸水溶肥的响应

以燕麦品种‘燕科2号’为试验材料,采用盆栽方式,设置正常供水(CK)、正常供水下喷施腐植酸水溶肥(CKH)、重度干旱胁迫(SS)和重度干旱胁迫下喷施腐植酸水溶肥(SSH)４个处理,对燕麦叶片中活性氧水平、抗氧化酶活性、总抗氧化剂含量及产量等进行测定,以明确腐植酸水溶肥(HA)对重度干旱胁迫下燕麦叶片活性氧清除系统的调控效应,并探讨HA对燕麦耐旱性的影响及其作用机制。结果表明：(1)与CK相比,燕麦叶片超氧阴离子( O₂^-·)、羟自由基(·OH)、过氧化氢(H₂O₂)和丙二醛(MDA)含量、以及超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性在重度干旱胁迫下显著提高,且均在喷施HA后比重度干旱胁迫处理显著降低,但此时活性氧的水平仍显著高于CK。(2)与CK相比,燕麦叶片过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱氨肽还原酶(GR)和谷胱氨肽过氧化物酶(GPX)活性在重度干旱胁迫下显著降低,而其总抗氧化能力(T AOC)显著提高,它们在喷施HA后均比重度干旱胁迫处理显著提高,但各酶活性仍不同程度低于CK。(3)与CK相比,燕麦籽粒产量和生物产量在重度干旱胁迫下显著下降,喷施HA后又比重度干旱胁迫显著升高,但仍显著低于CK。研究认为,喷施HA可有效提高重度干旱胁迫下燕麦叶片抗氧化酶活性,促进抗氧化物质再生,增强叶片的总抗氧化能力,从而有效清除重度干旱胁迫引起的活性氧积累,降低重度干旱胁迫对植物细胞膜的氧化损伤,最终缓解重度干旱胁迫对燕麦造成的伤害,一定程度上能够减少籽粒产量的损失。