植物内生放线菌功能及生物活性物质研究进展

植物内生放线菌是与宿主植物存在互利共生关系的一类特殊微生物,具有丰富的生物学功能,能产生许多具有应用潜力的生物活性物质。阐述了植物内生放线菌与宿主植物之间的关系,并从提高宿主植物抗逆性、促进生长和生物固氮作用三个方面总结了植物内生放线菌的生物学作用研究进展;综述了植物内生放线菌产生的抗生素、酶和抗肿瘤活性物质以及这些物质在农业、医药以及食品行业中的应用前景。最后就内生放线菌生物学作用及活性物质研究中存在的问题和发展趋势进行了展望。     

蛋白激发子PeaT1的高密度发酵及生理功能检测

PeaT1是从极细链格孢菌(Alternaria tenuissima)中提取出的一种植物蛋白激发子,具有促进植物生长,增强作物抗逆性的功能.由于该蛋白具有无残留、无毒副作用的优点,因此具有发展为生物农药的应用前景.在100 L发酵罐中利用分批补料技术对PeaT1工程菌进行高密度发酵,通过AKTA蛋白纯化仪对发酵产物进行了亲和纯化,并检测了纯化所得蛋白对水稻在15℃低温下生长的影响.发酵最终菌体密度达80 g/L,每升菌液纯化得到蛋白90 mg,纯化所得蛋白能够促进水稻低温下的生长,具有激发子活性.     

葎草挥发性物质化感作用及其化感物质的分析研究

以小麦、生菜、萝卜、黄瓜4种作物为受体,检测了葎草[Humulus scandens（Lour.）Merr]挥发性物质的化感潜势,并采用气相色谱-质谱联用仪对其化感物质进行了初步鉴定.结果表明：新鲜葎草茎叶在密闭系统中释放的挥发性物质对4种受试植物幼苗的生长有极显著的抑制作用（P＜0.01）;用石油醚提取风干葎草茎叶,得到的挥发性物质在密闭系统中对4种受试植物幼苗的生长也具有极显著的抑制作用（P＜0.01）;提取物在2、5、10、20、40、100、200mg/mL等7个不同浓度下,对受试植物生长和种子萌发表现为＂低促高抑＂的化感潜势,且随提取液浓度增大抑制作用增强;GC-MS鉴定出26种有机化合物,主要包括脂肪酸、甾体、萜类及其含氧化合物,均属前人研究较多的生物活性物质.这些结论为利用野生葎草资源挥发物开发新型除草剂等提供依据.     

三十烷醇乳粉与食用海藻生产

三十烷醇是动植物蜡质的重要成分,是一种难溶于水的长链脂肪醇,不能直接使用,需先行加工,制成一定药剂形态。三十烷醇乳粉是一种新型植物生长调节剂,具有促进植物细胞分裂、伸长,提高叶绿素含量、光合速率和干物质积累,促进根茎叶生长和防止早衰,增加开花数,提高结实率和千粒重,促进早熟,增强抗逆性和改善品质等生理功能。已在粮食作物、油料作物、果树、蔬菜、花卉及食用菌上推广应用,并已成功地开拓了在海藻上的应用研究新领域。我01以2PPm三十烷醇乳粉浸泡海带苗2小时后,其假根生长加快,保苗率提高,叶绿素、岩藻黄素含量…     

昆虫共生细菌研究进展

昆虫体内定殖着大量微生物,经过漫长协同进化,昆虫与这些微生物构建了共生体系,这些昆虫共生微生物参与整个生态过程,对于生态系统中物质转化与交换、能量流动与利用、信息传递与调控等均发挥着重要作用。昆虫共生细菌具有丰富的物种多样性;昆虫与其共生细菌之间通过化学机制、生理机制、生态学机制和遗传学机制构建复杂的共生体系;昆虫为细菌提供稳定的生境并共享特定的代谢途径,共生细菌则协助宿主营养代谢,提供食物中缺乏的养分,促进昆虫生长和繁殖;通过分泌抗菌肽、毒素等,细菌能增强昆虫对寄生物的防御能力和抗病性,并通过调节昆虫对非生物因子的抗逆性和耐药性,扩大昆虫的生态位。昆虫共生细菌在农林牧渔业可持续安全生产与医药研发等领域具有应用潜力和广阔的发展前景。     

大型海藻在珊瑚礁退化过程中的作用

随着全球范围珊瑚礁的退化,大型海藻在珊瑚礁区的覆盖度呈增多的趋势。大型海藻的大量生长,妨碍了珊瑚的生长、繁殖、恢复等过程。概括起来,大型海藻对珊瑚生长、繁殖及恢复过程所产生的不利影响主要包括:(1)大型海藻通过与珊瑚竞争空间和光照而影响珊瑚生长;(2)大型海藻与珊瑚直接接触时,通过摩擦作用及释放化感物质而影响珊瑚生长;(3)大型海藻的大量生长打破了珊瑚与海藻的竞争平衡,珊瑚为应对大型海藻的入侵而把用于生长和繁殖的能量转移到组织修复与防御上,进而造成珊瑚繁殖能量的减少;(4)大型海藻通过影响珊瑚幼虫的附着及附着后的存活率,而阻碍珊瑚群落的发展;(5)海藻还能通过富集沉积物、释放病原体及扰乱珊瑚共生微生物的生长等而间接影响珊瑚生长。明确的竞争机制有利于研究海藻与珊瑚的相互作用过程。在总结前人对海藻与珊瑚的竞争机制研究的基础上,把两者的竞争机制划分成物理机制、化学机制、微生物机制三大类,物理机制是研究得比较透彻的竞争机制,而化学机制与微生物机制则需要更深入的研究,是当前研究的热点。目前,我国对珊瑚礁中底栖海藻与珊瑚的相互作用研究甚少;鉴于此,对底栖海藻功能群的划分类型以及三大类型底栖海藻对珊瑚的作用特点做了简要介绍,并对珊瑚礁退化的现状和退化珊瑚礁区内海藻的表现做了概述。在此基础上,再综述国外关于大型海藻对珊瑚的影响研究进展,指出我国应该加强对南海珊瑚礁区大型海藻的种类分布及丰富度等的调查,评价大型海藻对南海珊瑚礁的影响现状;并结合生理学、分子生物学技术和生态学研究手段,在细胞与分子水平上探索海藻对珊瑚的影响机制,以期为珊瑚礁生态系统的保护提供参考。     

海藻生物肥研究进展与展望

海藻及海藻提取物因富含多种植物生长促进因子,被广泛应用于有机肥料的开发及农产品种植领域。海藻生物肥料与化学肥料相比,具有安全无毒、全面高效、环境友好等优势,成为肥料制造领域的热门产品。海藻生物肥料与农作物及土壤的相互作用机理研究也迅速成为学术界关注的焦点。从生产原料、生产工艺、活性成分及产品功效4个方面综述了国内外海藻生物肥制造领域的研究进展,以期为我国海藻生物肥产业提供新的发展思路及方向。     

CRISPR/Cas植物基因组编辑技术及其在玉米中的应用*

CRISPR/Cas 系统具有操作简单、效率高等优势,为植物功能基因研究和作物遗传改良提供了重要支撑。介绍了CRISPR/Cas植物基因组编辑技术的研究进展,并对CRISPR/Cas系统及其衍生技术进行了详细比较;结合案例综述了CRISPR/Cas9基因编辑技术在玉米产量、品质、抗逆性改良,以及雄性不育系创制和单倍体诱导等方面的应用;同时针对CRISPR/Cas系统未来需要迫切解决的一些问题进行了分析和展望。     

AM真菌与植物共生的生理生化效应研究进展

丛枝菌根真菌是广泛分布的一类土壤微生物,与植物共生后,能够促进宿主对土壤中矿质元素的吸收,调节宿主体内的代谢活动,增强植物的抗逆性,促进植物生长,增加作物产量,改善作物品质,本文综述了上述方面的研究进展和取得的主要成就。     

海带水提液和酵母提取物促大肠杆菌生长研究*

通过细菌培养液DD值测量和平板计数技术观察不同物质对大肠杆菌生长的影响;对微量元素、稀土元素、动、植物激素、细菌提取物、真菌提取物、藻类提取物、植物提取物和动物提取物等13大类120余种物质在一定浓度范围的促大肠杆菌生长作用进行了观察。海带水提液和酵母提取物对大肠杆菌生长具有明显的促进作用;两的最佳作用浓度分别为20g/L和2％,DD值最大可分别达到对照组的2．93倍和5．06倍;平板计数可达3．94倍和5．39倍。     

黄芪、何首乌、女贞子、菟丝子混合提取物对体外培养毛囊生长的影响及药理作用研究

目的:通过体内外实验探讨黄芪、何首乌、女贞子、菟丝子混合中药提取物对毛囊增殖的影响作用以及其作用机理。方法:通过体外培养的C57BL/6小鼠毛囊器官模型观察不同浓度中药提取物对毛囊生长的影响;采用MTT法测定不同浓度中药提取物对毛乳头增殖的影响;蛋白免疫印迹法(Western Blot)和ELISA检测中药提取物对毛乳头细胞分泌肝细胞生长因子(HGF)的影响。结果:中药提取物能够刺激体外培养的小鼠毛囊的生长,800μg/mL浓度的促进作用最强;160μg/mL中药提取物对毛乳头细胞的增殖作用最强,与米诺地尔、齐墩果酸阳性对照存在显著性差异(P0.05)。而且,药提取物促进了毛乳头细胞分泌HGF。结论:黄芪、何首乌、女贞子、菟丝子混合中药提取物在促进毛发生长中起到重要作用,促进毛乳头细胞增殖和分泌HGF是促进毛囊生长的可能性药理机制。     

红树植物木榄有机溶剂提取物对球形棕囊藻的抑制效应

基于化感作用原理,利用有机溶剂对红树植物木榄(Bruguiera gymnorrhiza)叶片中的活性物质进行连续提取分离,分别得到正己烷相、乙酸乙酯相、正丁醇相和水相提取物。利用这些提取物进行抑藻实验,通过测定球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)的细胞密度发现:四种组分提取物对球形棕囊藻均具有显著的化感抑制作用;正己烷相和乙酸乙酯相提取物对球形棕囊藻的抑制效果明显优于正丁醇相和水相提取物的抑制效果。正己烷相提取物和乙酸乙酯相提取物对球形棕囊藻的48hEC₅₀分别为14.90mg/L和12.18mg/L。研究表明,藻细胞初始接种密度影响提取物的抑藻效应,低接种密度时抑制率极高,而随着接种密度的升高抑制率下降;接种密度极高时,提取物不但不会抑制甚至还会促进藻细胞的生长。     

解淀粉芽胞杆菌分离鉴定及培养优化的研究进展

解淀粉芽胞杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)是芽胞杆菌属的一个种,广泛存在于自然界,具有丰富的生境多样性,其芽胞具有抗逆性,可抵抗不良环境,同时能产生多种抗菌物质,如脂肽、抗菌蛋白和多种酶类,能抗植物病原真菌和有害细菌,该菌能形成生物膜,定植于植物根系,促进植物生长,因此对该菌进行分离鉴定以及培养优化具有重要意义。截至目前,已经从各种生境中分离、鉴定了多种有应用价值的解淀粉芽胞杆菌,通过不同策略对该菌的培养基和培养条件进行优化,使该菌相关功能得以提高。本文综述了近年来对解淀粉芽胞杆菌的生境多样性、分离鉴定及培养基和培养条件优化的策略,简要归纳了国内外关于解淀粉芽胞杆菌重要的工业和商业产品,为更好地研究和应用解淀粉芽胞杆菌提供必要的参考和借鉴。     

海藻酸盐裂解酶研究进展

海藻酸盐裂解酶是一类降解褐藻中海藻酸盐的酶。此酶已经在多种有机体中得到分离。对海藻酸盐裂解酶的生物特性、研究方法及其生物学功能进行了介绍。在酶学特性研究的基础上 ,通过酶解构建新型海藻酸盐多聚物 ,可增强和扩展海藻酸盐裂解酶在工业、农业、医药领域中的应用 ,使其在海藻多糖的高值化应用中发挥重要的作用。概述了海藻酸盐和海藻酸盐裂解酶过去和现在的研究状况 ,展望了海藻酸盐和海藻酸盐裂解酶将来的应用前景。     

肥料类型对盐碱地蒙古黄芪生长与光合特征及药材产量和品质的影响

以一年生蒙古黄芪种苗为材料,在盐碱地探究二年生蒙古黄芪根系产量和药效成分对不同肥料(海藻酸水溶肥、腐殖酸水溶肥、微生物菌剂生物肥、复合肥和有机肥)的响应以及其光合生理机制,为盐碱地蒙古黄芪的推广种植提供参考。结果显示:在盐碱地,微生物菌剂生物肥的施用对蒙古黄芪的抗逆性、光合作用效率、生长特性、根系产量及质量均无显著性影响;复合肥的施用显著促进了蒙古黄芪地上部分的生长,但对根系产量无显著影响,反而显著降低了其抗逆性、光合作用效率和药效成分;海藻酸水溶肥、腐殖酸水溶肥和有机肥的施用均显著提高了蒙古黄芪抗逆性、光合作用效率、地下部分的生长及产量、质量;施用有机肥的蒙古黄芪药材产量最高(7 046.2 kg·hm^-2),并与施用除腐殖酸水溶肥以外的其余处理差异显著,施用腐殖酸水溶肥和有机肥的蒙古黄芪药效成分含量最高并与其余施肥处理差异显著,它们的黄芪甲苷含量均达到0.13%以上,毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量均达到0.06%以上。研究表明,在盐碱地蒙古黄芪栽培过程中,施用有机肥在保证蒙古黄芪药效成分较高的同时,还具有最高的药材产量,可认为是最佳肥料。     

拟南芥和作物中维生素C生物合成与代谢研究进展

维生素C（vitaminC,Vc）是动植物体内含量较为丰富且发挥着重要功能的小分子物质。该文综述了近年来以模式植物拟南芥为实验材料研究Vc生物合成和代谢取得的进展,并对作物中类似的研究进行了概述。总结的信息对于在作物中进一步开展Vc合成与代谢研究并通过分子育种提高作物的抗逆性和营养价值具有参考意义。     

拟南芥和作物中维生素C 生物合成与代谢研究进展

维生素C(vitamin C, Vc)是动植物体内含量较为丰富且发挥着重要功能的小分子物质。该文综述了近年来以模式植物拟南芥为实验材料研究Vc生物合成和代谢取得的进展, 并对作物中类似的研究进行了概述。总结的信息对于在作物中进一步 开展Vc合成与代谢研究并通过分子育种提高作物的抗逆性和营养价值具有参考意义。     

光生物反应器培养大型海藻细胞或组织

许多大型海藻含有具潜在重要药用价值的次生代谢物质,通常这些物质在藻体中含量极微,大型海藻体本身也不像微藻那样易在短期内大量获取,并且这些物质化学结构复杂,这使得直接提取或者人工合成极为困难。利用光生物反应器培养大型海藻细胞或组织,可以经济、无限量和资源循环再利用的方式,在植物体外合成生产重要的海洋植物次生代谢物质。光生物反应器所提供的可调控和工程优化的培养环境有望成为优化次生代谢物生物合成的有效手段。光生物反应器培养大型海藻细胞或组织也是大型海藻养殖业育苗技术发展的一个重要方向。综述了近10年来光生物反应器培养大型海藻细胞或组织在培养条件以及生长动力学模型方面国内外的研究进展,并对该领域未来可能的研究方向作一展望。     

解淀粉芽胞杆菌胞外抑菌活性物质研究现状

解淀粉芽胞杆菌是芽胞杆菌属的一个种,在生长过程中可以向胞外分泌多种抑菌活性物质。按照胞外抑菌活性物质合成方式的不同分为两大类,一类是通过核糖体途径合成的核糖体类细菌素、几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶等抑菌物质;另一类是通过非核糖体途径合成的细菌素、表面活性素、芬荠素、伊枯草菌素等脂肽类物质。这些代谢产物种类丰富、广谱抑菌、抗逆性强,可应用于农业、食品工业和环境保护等。本文对解淀粉芽胞杆菌抑菌活性物质的研究及应用现状进行综述,为深入研究和全面开发解淀粉芽胞杆菌抑菌活性物质提供充足的理论依据。     

无机碳供应与光照条件对坛紫菜光合功能的影响

海藻群体密度过大常引起海水中CO_2供应和光照强度降低,为探讨这两种环境条件对坛紫菜光合作用的影响,在4种条件下培养坛紫菜,即390μL·L^-1(正常空气)+全日光、20μL·L^-1(低CO_2供应)+全日光、390μL·L^-1+低日光(光照强度为全日光的20%)、20μL·L^-1+低日光,测定藻体的碳酸酐酶活性、光合速率,以及不同温度下开放状态光系统Ⅱ最大量子产量(F_ v'/F _m').结果表明:低CO_2供应和低日光下生长的坛紫菜具有较高的碳酸酐酶活性,并且低日光能够提高海藻最大碳饱和光合放氧速率(V _max).在低日光下,生长在低CO_2海水中的坛紫菜V _max显著低于正常CO_2海水中生长的海藻V _max;在全日光下,低CO_2下生长的海藻V _max却高于正常CO_2下生长的海藻V _max.生长在低CO_2和低日光条件下的海藻在低温(10℃)和高温(30℃)下,藻体的F_ v'/F _m'变化不明显;而生长在390μL·L^-1+全日光环境中的海藻在高温环境下200 min后,藻体的F_ v'/F _m'相比40 min时的F_ v'/F _m'降低76.4%.低CO_2和低日光提高坛紫菜光合无机碳利用能力以及适应短期温度变化的能力,而低CO_2对海藻光合速率的影响与海藻所处光照环境有关.