锥栗外生菌根际细菌对难溶性无机磷风化作用及其耦联碳酸盐形成研究

【目的】外生菌根真菌在菌根际塑造特异的细菌群落是从土壤中活化和获取不溶性矿质元素的一个重要途径。本研究旨在探究锥栗外生菌根际解磷细菌的组成及其解磷特性。【方法】通过溶磷圈法从锥栗菌根际分离解磷细菌,并运用16S rRNA基因测序进行菌株鉴定,采用液体发酵方式比较分析解磷菌对磷酸三钙和磷灰石的降解能力,利用扫描电镜和X射线衍射仪对风化降解产物微观形貌和晶体结构进行分析。【结果】分离获得5株高效解磷菌,经16S rRNA基因测序和比对分析,LSCh1、LSCh2和LSCh5菌株被鉴定为拉塔伯克霍尔德菌(Burkholderia lata),LSCh3和LSCh4被鉴定为副伯克霍尔德菌属(Paraburkholderia sp.)。解磷实验结果表明不同菌株对磷酸三钙的降解能力依次为LSCh3 (556.94 mg/L)＞LSCh2 (206.91 mg/L)＞LSCh1 (170.83 mg/L)＞LSCh5 (55.16 mg/L)＞ LSCh4 (14.21 mg/L),对磷灰石的降解能力依次为LSCh2 (51.33 mg/L)＞LSCh1 (43.51 mg/L)＞LSCh3 (40.99 mg/L)＞LSCh5 (1.11 mg/L)＞LSCh4 (1.00 mg/L)。【结论】LSCh3菌株不仅对磷酸三钙和磷灰石都具有较好的降解能力,而且能够诱导碳酸盐的形成。该菌株是一株具有重要潜在应用价值的植物促生菌,可用于促进植物磷营养和改善土壤质量。     

三株土壤解磷细菌的分离及其解磷效果分析

旨为解决农业面源污染问题,分离鉴定土壤解磷微生物并开发复合微生物菌剂。以有机磷农药及无机难溶磷作为筛选磷源,对土壤中具有解磷能力的微生物进行分离、鉴定并对其解磷效果进行分析。从土壤中分离得到3株解磷细菌,分别命名为菌株W、Y、B;3个菌株均是革兰氏阴性菌;W菌株对敌百虫的降解能力最强,达到17.39%,B菌株对毒死蜱的降解率最强,为23.06%;3个菌株对固态难溶磷的解磷效果显著,其中B菌株解磷量最高,为96.31 mg/L;复合菌的解磷效果明显优于单菌,另外复合菌对稻田、大棚土壤解磷的促进效果显著,分别增加18.38 mg/L、14.08 mg/L。分离得到3株有效土壤解磷细菌,有一定的有机磷农药降解能力,对无机磷溶解效果较强,构建的复合菌剂对土壤解磷的促进效果显著。     

一株寒地高效解无机磷细菌的分离鉴定及拮抗作用

【目的】从北方寒地种植的不同农作物根际土壤中分离高效解磷的细菌,为微生物制剂和磷肥的开发提供适于本地区的优良菌种。【方法】通过初筛和复筛从26株解磷菌中筛选获得一株高效解磷细菌,对其进行生理生化和分子生物学鉴定,同时采用钼蓝比色法测定解磷能力。采用平板对峙法测定拮抗植物病原菌能力。【结果】通过筛选后获得的菌株B51-7经鉴定为伯克霍尔德菌属。菌株在发酵液中可溶性磷含量最高达到832.74 mg/L,同时具有很强的广谱抑菌作用,抑菌率最高为89.71%,可以显著促进水稻生长。【结论】菌株B51-7是一株具有生物防治作用的高效解磷细菌,可应用于生物菌肥和生防制剂中。     

一株高效解无机磷细菌BS06的鉴定及其解磷能力分析

【目的】对一株来源于广西甘蔗根际土壤的高效解无机磷细菌BS06的分类和解磷能力进行探讨,以期为解磷微生物在广西甘蔗生产上的开发和应用提供理论依据。【方法】通过形态观察、生理生化测定及16S rRNA基因序列同源性分析,进一步结合种特异的recA基因序列分析对解磷菌BS06进行分类鉴定;通过改变无机磷培养基中的碳源、氮源对菌株解磷能力的影响,分析菌株的解磷特性;通过盆栽试验了解菌株对甘蔗品种粤糖00236、桂糖28磷素吸收的影响。【结果】分类鉴定结果表明菌株BS06属于洋葱伯克霍尔德菌(Burkholderia cepacia);菌株在以乳糖为碳源条件下具有较强的解磷能力,其发酵液中水溶性磷含量为262.71 mg/L;在以硝酸钠为氮源条件下有较强解磷能力,其发酵液中水溶性磷含量达到305.85 mg/L;接种BS06菌株显著促进甘蔗组培苗的生长并提高甘蔗植株的含磷量。【结论】解磷细菌BS06具有较大的开发利用潜力。     

一株高效解磷肠膜明串珠菌的分离鉴定及解磷能力研究

【背景】植物根际土壤含有多种溶磷微生物,但是具有溶磷能力的肠膜明串珠菌未见报道。【目的】从脐橙根际土壤分离高效解磷菌,研究其解磷应用。【方法】通过初筛和复筛从23株菌中筛选解磷能力较强的菌株,同时采用钼蓝比色法测定磷含量。通过测定发酵液中小分子有机酸含量、磷酸酯酶酶活及pH值的变化,探究菌株的解磷机理。【结果】经过筛选得到9株具有一定解磷能力的菌株。通过菌种16S rRNA基因序列分析和生理生化实验确定其中一株菌为肠膜明串珠菌,命名为肠膜明串珠菌G7。培养基初始pH6.0、碳源为葡萄糖、氮源为硫酸铵时G7的解磷能力较佳。G7发酵过程中产生大量有机酸,而其酸性磷酸酯酶活性高于碱性磷酸酯酶。【结论】碳源、氮源以及初始pH值都能影响G7的解磷能力,其解磷能力主要缘于在发酵过程中产生了大量小分子有机酸,关于G7的解磷机理还需要更深入的研究。     

花生根际微生物的分离及高效功能菌株筛选

【背景】花生根际分布着丰富的微生物类群，分离筛选多种功能的高效微生物是研发高效复合菌肥的基础。【目的】从花生根际土壤及根表分离微生物，分析可培养微生物的多样性，筛选高效解有机磷和无机磷、产吲哚乙酸(indole-3-acetic acid, IAA)和铁载体功能的菌株，为研发花生微生物菌肥打下基础。【方法】利用稀释涂布法，从采自山东省栖霞市、平度市、烟台市莱山区 3个样点的花生根际土、根表样品中分离微生物，基于16S rRNA基因序列对其进行系统发育分析，并通过初筛和复筛筛选高效解磷、产IAA和铁载体的菌株。【结果】共分离、纯化、保藏147株菌，其中75株分离自根际土壤，72株分离自根表样品。系统发育分析表明所有的菌分布于放线菌门(Actinomycetota)、芽孢杆菌门(Bacillota)、拟杆菌门(Bacteroidota)和假单胞菌门(Pseudomonadota)这4个门的40个属，优势属为链霉菌属(Streptomyces, 21.77%)、芽孢杆菌属(Bacillus, 16.33%)；根表样品微生物的多样性高于根际样品；共筛选到解有机磷菌株62株，短波单胞菌(Brevundimonas) YTU21021解有机磷能力最强为1.12 mg/L；解无机磷菌株31株，不动杆菌(Acinetobacter) YTU21009解无机磷能力最强为7.04 mg/L；产IAA的菌株63株，肠杆菌(Enterobacter) YTU21054产IAA量最高，达184.19 mg/L；产铁载体细菌7株，伯克氏菌(Burkholderia) YTU21051产铁载体能力最强，A_s/A_r为0.90。【结论】花生根际和根表样品中可培养微生物多样性较为丰富，本研究筛选到的高效功能菌丰富了花生根际功能微生物资源，为后续与高效根瘤菌联合研发花生复合微生物菌肥奠定了基础。     

不同水肥管理对红花生长的影响及红花根际解磷菌的筛选和鉴定

【目的】分析不同水肥条件对红花生物量、根际土壤磷素及微生物的影响,并从红花根际土壤样品中分离具有高效解磷能力的菌株,为红花科学水肥管理提供理论依据,并为红花的生长发育和根际微环境研究提供优良菌株。【方法】采用不同磷肥梯度处理红花,在红花的莲座期、伸长期、盛花期和种子成熟期检测植株生物量,同时测定植株根际土壤微生物、全磷和速效磷以及土壤磷酸酶活性,并进行差异性和相关性分析。采用抖土法和稀释涂布法分离筛选具有高效解磷能力的菌株。通过16S rRNA基因序列比较分析,对其进行鉴定。通过钼锑抗比色法测定菌株在不同培养基中的溶磷能力。利用灌根法和稀释涂布法接种优势菌株,分析菌株在红花根际定殖能力和促生能力。【结果】W3-P2的水肥处理有利于红花生物量的积累,速效磷含量和磷酸酶活性随施加磷肥浓度的增加呈先增大后减小趋势,水分对土壤全磷、速效磷和磷酸酶的影响与红花发育时期相关。细菌是红花根际土壤的优势菌群,在种子成熟期W4-P2处理组细菌数目最多,分别为3.017×10⁷ CFU/g和3.021×10⁷ CFU/g,远高于相同处理组的真菌和放线菌。从红花根际土壤筛选出5株高效解磷菌株（登录号C1：OR493125;C2：OR493126;C5：OR493127;C6：OR493128;C7：OR493129）,均对以无机磷和有机磷为唯一磷源的培养基具有溶磷能力和降低pH的功能,其中C6的溶磷能力最强,在磷酸三钙、磷酸铝、磷酸铁和植酸钙无机磷培养基中解磷量分别为380.00、269.32、7.15、48.16 mg/L,在有机磷（卵磷脂）培养基中解磷量为18.19 mg/L。通过16S rRNA基因序列分析,C6为假单胞菌属,C1、C2、C5、C7为中华根瘤菌属。在红花植株周围接种2%优势解磷菌C1、C5和C6菌体悬液（10⁸ CFU/mL）,在21 d时仍然保持在10⁵ CFU/g,其中C6定殖能力最强。同时检测盛花期生物量（叶片数、株高、茎粗、茎秆重和根长）,结果显示均能显著促进红花生长,其中C6菌株促生能力最强,分别为122片、115.96 cm、12.49 mm、43.36 g、21.17 cm。【结论】水肥影响红花根际微环境的速效磷含量和微生物数目的变化水平,促进红花根系的生长发育,从而直接或间接影响红花生物量,W3-P2的水肥量相对适合红花的生长。菌株C6是一株高效解磷菌株,能够分解难溶性有机磷和无机磷,盆栽实验表明C6可以在红花根际定殖并显著促进红花生长。     

西双版纳保护区植物根际细菌的筛选及其促生能力研究

【背景】西双版纳保护区具有丰富的生物多样性,而该区域植物根际细菌特别是放线菌及其促生能力相关报道较少。【目的】从西双版纳保护区根际土壤中筛选出植物根际促生菌,并检测其促生能力。【方法】采用5种不同培养基筛选出植物根际促生菌并通过16S rDNA序列分析进行分类学鉴定,运用Salkowski法测定菌株产IAA的能力,CAS法测定菌株产铁载体能力,钼锑抗显色法测定菌株的解磷能力,CMC-Na法测定菌株产纤维素酶能力和改良的Young法测定产淀粉酶能力,综合评价所得菌株的促生能力。【结果】从土样中分离纯化得到14株典型促生菌,经鉴定分别归属于链霉菌属(Streptomyces)、诺卡菌属(Nocardi)、杆菌属(Bacillus)、中华根瘤菌属(Ensifer)、中慢生根瘤菌属(Mesorhizobium)、固氮螺菌属(Azospirillum)和狭单胞菌属(Stenotrophomonas)。其中菌株B433产吲哚乙酸的能力在培养12 d时达到最大值9.23 mg/L;菌株B351、B453、B546这3株菌株产铁载体的能力较强,其Su80%,最高可达86.67%,强度为+++++;菌株B541的解磷能力最强,磷酸根的浓度达到9.79 mg/L;菌株B442综合产纤维素酶能力最强为31.86 U/mL;菌株B412淀粉酶活力为16.07 U/mL。【结论】西双版纳保护区植物根际土壤促生细菌种类丰富,且具有较强的广谱促生能力,有潜在的开发价值,本研究可为此地的微生物资源开发提供可靠的菌株资源依据。     

香蕉根际土壤解磷细菌的筛选、鉴定及解磷能力

【目的】以磷矿粉为难溶态磷,以期从香蕉根际土壤筛选出高效的解磷细菌。【方法】采用透明圈法和钼锑抗比色法分离筛选解磷细菌,通过形态学特征、生理生化试验结合16S rRNA基因序列分析及系统发育树比对鉴定其种属,并利用单因素试验方法研究不同碳源、氮源及C/N比值(40:1、20:1和8:1)对菌株溶解磷矿粉能力的影响。研究不同菌株解磷能力和培养介质pH值的变化关系。【结果】分离具有解磷能力的细菌8株,筛选出具有代表性的3个菌株B3-5-6、M-3-01和T1-4-01,初步鉴定菌株B3-5-6为嗜气芽孢杆菌(Bacillus aerophilus),M-3-01为虫内生沙雷氏菌(Serratia nematodiphila),T1-4-01为艾博丽肠杆菌(Enterobacter asburiae)。B3-5-6解磷能力与介质pH值之间存在线性负相关性(|r|=0.949 66>0.735),其相关性达到极显著水平;B3-5-6在碳源为蔗糖、氮源为(NH4)2SO4、C/N为40:1,M-3-01在碳源为葡萄糖、氮源为(NH4)2SO4、C/N为20:1,T1-4-01在碳源为乳糖、氮源为蛋白胨、C/N为20:1条件下解磷效果较好。解磷效果与初筛相比分别提高了1.12、1.17、2.55倍。【结论】不同的碳氮源、C/N值会直接影响磷细菌的解磷能力;筛选出一株解磷能力与培养介质pH之间存在着极显著相关性的细菌,其解磷机理有待进一步研究。     

一株溶磷真菌筛选鉴定及其溶磷促生效果

【目的】从高产农田筛选高效溶磷微生物菌株,为溶磷微生物肥料开发提供高效菌种资源。【方法】利用菌株的形态学特性、培养特征和ITS rDNA序列分析方法进行菌株鉴定,结合液体培养和土壤培养方法研究菌株的溶磷能力,进而采用温室盆栽和田间小区试验,明确溶磷菌P83促进作物生长和提高作物产量的作用效果。【结果】溶磷菌株P83鉴定为斜卧青霉菌(Penicillium decumbens)。液体条件下培养10 d,菌株P83表现显著高效的溶磷能力,对Ca3(PO4)2(5g/L)的溶解效果,有效磷达956 mg/L,溶解率为42.68%,对湖南永和磷矿粉的溶液效果,有效磷达到152.8 mg/L;将P83菌株分别接种于施用Ca3(PO4)2、Zn3(PO4)2和磷矿粉(RP)3种磷源的盆栽试验土壤中,结果显示,菌株P83对玉米植株促生效果比对照显著提高,玉米植株鲜重提高9.5%-89.2%、干重增加35%-231%,土壤有效磷提高2.1-40.5 mg/kg。田间小区玉米产量结果显示,溶磷菌P83增产效果最好(P=0.05),玉米子粒产量达9.2t/hm2,比不接种菌剂的对照增加2.4 t/hm2,增产率为35.3%。【结论】获得了一株溶解难溶磷的斜卧青霉菌P83,它能够活化多种难溶磷、显著增加土壤有效磷水平,对玉米生长和增加作物产量具有显著作用,是一株展现良好应用前景的高效溶磷菌种。     

植物脂质应答逆境胁迫生理功能的研究进展

脂质是生命有机体中一类重要的化合物,可以参与并调节多种生命活动,并且在植物应答非生物胁迫(盐胁迫、干旱胁迫和温度胁迫等)过程中发挥着重要生理功能。但长期以来,对于脂质的研究多集中于动物细胞和医学领域,却疏于关注植物研究领域。借助于"组"学思想和生物技术的快速发展,脂质组学由于可以深层次、全面地揭示脂质的组分与功能,近年来备受关注。基于此,文中通过对脂质的功能与分类、脂质组学技术进展、植物脂质响应干旱胁迫、盐胁迫和温度胁迫生理功能进展等的国内外现有研究进行了归纳与总结,并提出了不足与展望,为探索脂质在植物抗逆过程的生理功能和脂质组学等领域深入研究提供一定的基础。     

Stress Effects of Mixed Salts with Various Salinities on the Seedlings of Aneurolepidium chinense

Seedlings of Aneurolepidium chinense (Trin.) Kitag. were subjected to stress with 30 kinds of 50 to 350 mmol/L of salt mixture which were composed of NaC1, NaHCO3, Na2SO4, and Na2CO3 in various proportion. The results showed that all the responded strains, such as changes in the relative growth rate (RGR), K+ and Na+ contents, content of proline accumulation, and leave electrolyte leakage rate, were aggravated with the increasing salt concentrations and the proportion of the basic salts. The strain reaction from high pH caused by the basic salt was closely related to salinity. The high pH reaction was weaker when the salinity was lower and became progressively stronger intensely with the increasing salinity. The results indicated that there were actually two stresses, the salt and the alkaline stress in the mixed salt stress. It was reasonable to consider the total salt concentration as the strength value of salt stress and the buffer capacity as the strength value of alkaline stress. When the alkaline stress was weak, the strain effect was mainly associated with the total salt concentration, but the buffer capacity became the dominant factor effecting strain with the increasing alkaline stress.     

Growth hormone releasing hormone induces the expression of nitric oxide synthase

Growth hormone releasing hormone (GHRH) and its receptors are expressed in a wide variety of human tumours and established cancer cell lines and are involved in carcinogenesis. In addition, GHRH antagonists exert an antitumour activity in experimental cancer models. Recent studies indicate that the mechanisms involved in the mediation of the effects of GHRH include the regulation of the metabolism of the reactive oxygen species. This work demonstrates the expression of GHRH receptors and GHRH in the A549 human lung cancer cell line and shows that the mitogenic effect of GHRH in these cells is dependent on the activation of the extracellular receptor kinase (ERK)1/2 pathway. The action of GHRH can be suppressed by GHRH antagonist MZ‐5–156 and mitogen activated protein kinase (MAPK) inhibitor PD 098059. These results are reflected in the effect in the proliferating cell nuclear antigen. In addition, our study shows that GHRH increases the expression of the inducible nitric oxide synthase, an enzyme which is strongly involved in various human diseases, including cancer and augments key intracellular regulators of its expression, such as pNF (nuclear factor)κBp50 and cyclooxygenase 2. GHRH antagonist MZ‐5–156 counteracts the effects of GHRH in these studies, indicating that this class of peptide antagonists may be useful for the treatment of diseases related to increased oxidative and nitrosative stress.     

大气颗粒物致细胞损伤效应的分子机制

大气颗粒物(PM)是大气中各种具有不同化学组分的颗粒状物质的混合体。其中,空气动力学直径≤10μm和≤2.5μm的可吸入颗粒物(PM10和PM2.5)由于吸附有重金属、多环芳烃等有机物及细菌、病毒等有害成分,并能够通过呼吸系统进入体内,因此对人体健康具有极大的危害作用。流行病学研究数据显示,大气中PM含量增加会显著提高呼吸道和心血管疾病的发病率和致死率。因此,揭示PM诱导呼吸系统和心血管系统损伤的分子机制,对于制定相应防治策略、减低环境相关疾病的危害具有重要意义和医学价值。我们根据目前有限的研究线索,对PM诱导细胞损伤反应中涉及的氧化应激、内质网应激和炎性反应等机制做一综述。     

盐碱混合生态条件的人工模拟及其对羊草胁迫作用因素分析

将中性盐NaCl和Na2SO4,碱性盐NaHCO3和Ｎa2CO3按不同比例混合,模拟出３０种盐度和pH各不相同的盐碱生态条件,并对羊草苗进行盐碱混合胁迫处理,测定其日相对生长率（ＲＧＲ）等７项胁变指标,用数学方法分析盐度,缓冲量等各种胁迫因素与诸项胁变指标间的相互关系,结果表明：30种处理均匀覆盖了总盐度50-350mmol/L,pH7.14-10.81范围内的各种盐碱条件,用盐度,缓冲量,pH和[Cl^-]即可代表盐碱混合胁迫的所有胁迫作用因素,诸胁变指标与这4因素间均具有高度线性相关性,4因素对胁变的贡献明显不同,其中缓冲量和盐度是决定性的主导因素,pH和[Cl^-]的作用明显次之,有时甚至可以忽略,不同胁变指标与各因素的关系也有不同。分析结果表明,对于盐碱混合胁迫来说,以盐度加缓冲量代表总胁强较为合理。     

抗逆蛋白查询系统的初步建立

运用生物信息学的手段从NCBI获得不同的植物抗逆基因,对基因的名称,功能,该基因的数据来源,及相关文献作整理,初步建立了抗逆蛋白查询系统。此系统与很多生物软件兼容,利用这些软件可方便的在该数据库中进行序列比对、抗逆蛋白同源性的比较、未知蛋白功能预测、绘制分子树等多项功能。     

Slow-phase chlorophyll fluorescence characteristics of the donor plant leaf tissue as a predictive parameter of protoplast survival potential in vitro

Variation in the steady state (F_T) to fluorescence peak (F_P) ratio of Nicotiana tabacum L. cv. Xanthi-nc leaves in relation to their position on the plant were correlated with the survival in vitro of protoplasts isolated. The F_T/F_P ratio detected variation in the protoplast survival potential in individual plants in a batch and between batches of donor plants. Deliberately waterlogged and droughted plants had increased F_T/F_P values and decreased protoplast survival potential.
The use of slow-phase chlorophyll fluorescence characteristics as a predictive parameter of protoplast survival potential is discussed and compared with the use of stress ethylene and stress ethane measurements for the same purpose.     

逆境胁迫下作物基因表达更替的研究进展

本文综述了高等植物在厌氧、热激,盐分胁迫,养分胁迫,紫外辐射等各种逆境条件下,基因表达更替的一系列过程,提出基因表达变化对作物适应逆境条件的意义,并对今后的研究作了展望。