大豆连作障碍研究 Ⅱ. 大豆连作减产机理及对土壤紫青霉菌毒素的调控对策

研究分析了土壤紫青霉菌分泌毒素对连作大豆全生育过程的危害。结果表明,在大豆种子萌动期毒素致毒作用已经开始; 在大豆幼苗期及分枝期,较高浓度毒素(×10³倍稀释)使大豆完全不结瘤,极低浓度(×10⁵倍稀释)仍然抑制40%结瘤,致使重茬大豆光合固氮能力显着降低。而大豆残根、凋落物等通过刺激紫青霉菌的增长,造成对大豆进一步的危害。对连作大豆土壤紫青霉毒素的调控研究表明,使用土壤放线菌MB生物防治,可使重茬大豆增产8.4～18.9%; 使用海洋放线菌MB-97生物防治可使重茬大豆增产30.5%. 应用MB97制剂对连作大豆全生育过程的防病、减毒控制的综合调控,可使重茬5年大豆田间微区试验折合大豆产量达到4575kg·hm^-2.     

大豆连作障碍研究Ⅲ.海洋放线菌MB-97促进连作大豆增产机理

海洋放线菌MB-97能在重荐大豆根际成功定殖,对克服重荐大豆连作障碍具有显著作用,抑制大豆根际致害微生物（DRMO）紫青霉菌的生长繁殖达80%,减轻了土壤毒素的危害;防治因大豆连作而加重的土传真菌性病害如镰刀菌等引起的根腐病达50%以上,调节优化大豆根际土壤微生物区系。B/F值显著上升,使土壤由低肥力的“真菌型”向高肥力的“细菌型”转化;MB-97对大豆有生长刺激作用,田间试验结果平均增产大豆15.2%,表明海洋放线菌MB-97是一株优良的植物根际促生菌（PGPR）。     

大豆连作障碍研究Ⅰ．大豆连作土壤紫青霉菌的毒素作用研究

研究分析了大豆连作、轮作土壤微生物区系,发现连作大豆根际土壤真菌富集,以其优势真菌回接大豆．紫青霉菌（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍｐｕｒｐｕｒｏｇｅｎｕｍ）能强烈抑制大豆生长发育．在实验室条件下分离获得该菌产生的毒素粗结晶,５μｇ·ｍｌ－１水培液中即可观察到大豆根系受害,根毛很少生长;３０μｇ·ｍｌ－１水培液中大豆主根褐变严重,侧根几乎不再生长;２００μｇ·ｍｌ－１导致一些大豆品种幼苗在２周内死亡这些结果表明,连作大豆土壤中该菌的大量存在及其产生的毒素是大豆连作障碍产生的主要因素．     

大豆连作障碍研究I.大豆连作土壤紫青霉菌的毒素作用研究

研究分析了大豆连作、轮作土壤微生物区系,发现连作大豆根际土壤真菌富集,以其优势真菌回接大豆,紫青霉菌能强烈抑制大豆生长发育。在实验室条件下分离获得该菌产生的毒素粗结晶,５μｇ·ｍｌ＾－１水培液中即可观察到大豆根系受害,根毛很少生长;３０μｇ·ｍｌ＾－１水培液中大豆主根褐变严重,侧根几乎不再生长;２００μｇ·ｍｌ＾－１导致一些大豆品种幼苗在２周内死亡。这些结果表明,在连作大豆土壤中该菌的大量存在及其     

连作花生田根际土壤优势微生物的分离和鉴定

【目的】从不同连作年限的花生田根际土壤中分离优势微生物并进行鉴定,为研究花生连作后优势微生物的变化奠定基础。【方法】采用土壤稀释分离法从不同连作年限花生根际土壤中分离优势细菌、真菌和放线菌,结合菌株形态特征、培养性状、生理生化特征及16S rDNA序列分析对细菌、放线菌进行鉴定,通过形态特征、培养特征和分子鉴定方法对优势真菌进行鉴定。【结果】从连作花生田根际土壤中分离鉴定出7种优势细菌、7种优势真菌和7种优势放线菌。7种优势细菌分别为Leifsonia xyli、氯酚节杆菌(Arthrobacterchlorophenolicus)、黄色微杆菌(Microbacterium flavescens)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas sp.)、巴斯德菌属(Pasteurella sp.)、简单芽孢杆菌(Bacillus simplex)和巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)。7种优势真菌分别为枝状枝孢菌(Cladosporium cladosporioides)、产紫青霉(Penicillium purpurogenum)、哈茨木霉有性型(Hypocrea lixii)、Exophiala pisciphila、微紫青霉(Penicillium janthinellum)、曲霉(Aspergillus sp.)和大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)。7种优势放线菌分别为紫红链霉菌(Streptomyces violaceoruber)、华丽黄链霉菌(Streptomyces flaveus)、Streptomyces panaciterrae、不产色链霉菌(Streptomyces achromogenes)、假浅灰链霉菌(Streptomyces pseudogriseolus)、纤维素链霉菌(Streptomyces cellulosae)和金色链霉菌(Streptomyces aureus)。【结论】本研究是第一次系统的从连作花生根际土中分离鉴定优势微生物,种植花生后根际土壤中优势微生物的种类发生了明显变化,但变化没有规律。     

连作对大豆根部土壤微生物的影响研究

研究了正茬与连作大豆根际及非根际土壤微生物区系的变化。结果表明,细菌总数占绝对优势,连作低于正茬。放线菌数量总体变化幅度不大,真菌数量有显著变化,连作明显高于正茬。连作使土壤pH、含水率和微生物主要生理类群数量明显下降,土壤肥力降低。无论细菌、放线菌和真菌,正茬及连作大豆根际微生物数量明显高于非根际。     

溴甲烷土壤灭菌对大豆苗期根系生长的影响

利用溴甲烷田间土壤灭菌,研究灭菌对正茬、重茬大豆苗期根系生长和产量的影响.试验结果表明,灭菌处理后重茬(连续种植3a)地大豆根系生长良好,根系形态明显改善,总根长、主根长、植株鲜重和根瘤数增加、孢囊线虫孢囊数为0.而灭菌处理后,正茬地大豆根系前期生长受到一定抑制,主根长、总根长、植株鲜重和侧根数有降低的趋势,但随时间推移,抑制幅度降低.溴甲烷处理促进大豆结瘤.灭菌后,重茬大豆与正茬大豆根系生长差异减少.溴甲烷灭菌处理可作为克服大豆连作障碍问题措施之一.     

地黄连作对根际微生物区系及土壤酶活性的影响

以地黄连作2年和1年的土壤为研究对象,分别测定了根际微生物区系变化及根际土壤酶活性．结果表明：地黄连作对其根际微生物区系及土壤酶活性产生了较大的影响．随种植年限的增加,根际细菌和真菌减少,但差异均不显著;放线菌增多,连作2年的土壤约为1年的4倍．土壤中氨化细菌、好气性固氮菌、硫化细菌、反硝化细菌和嫌气性纤维素分解菌分别增加了25．99、45．39、11．43、1．36和1．43倍,而好气性纤维素分解菌减少了86．74％．连作地黄根系的分泌物对脲酶、多酚氧化酶、蔗糖酶、蛋白酶和纤维素酶活性具有促进作用,分别增加了62．87％、9．43％、47．91％、139．62％和31．33％,而对过氧化氢酶则呈抑制作用．说明地黄连作会破坏根际微生物种群平衡．     

优良大豆根瘤菌田间增产效果初报

我所将中国农科院土肥所生物固氮组从佳木斯地区土壤中根瘤分离的快。慢型大豆根瘤菌,从中筛选出的优良菌株２１７８、２１８７及其丸衣、２２３５、混合菌等接种于当地主载大豆品种合丰２５号、３１号、３３号上,表现出较高的田间共生效应,能促进生育、增加根瘤数和固氮量,产量两年比对照增产幅度在９．２—２５．４％,比６１Ａ７６增产４．６—１９．５％。     

秸秆生物反应堆对西瓜连作土壤微生物数量和土壤酶活性的影响

于西瓜大棚内分别对连作2、4、8年的土壤铺设玉米秸秆生物反应堆,同时设立各自相应的对照,定期测定各处理土壤养分含量、pH值、土壤微生物数量和土壤酶活性等,以评价秸秆生物反应堆修复连作土壤、改善土壤健康状况的效应。结果表明,使用秸秆生物反应堆1年或2年之后,连作土壤有机质含量、土壤微生物数量、土壤多酚氧化酶、蔗糖酶活性等显著提高。连作8年的土壤连续2年使用秸秆生物反应堆后,土壤有机质含量达到了2.41%;土壤细菌数量为1.65×108CFU/g、放线菌为3.12×106CFU/g、真菌为0.5×105CFU/g,土壤中丛枝菌根(AM)真菌孢子密度达到57个/50mL,分别是对照的2.2、5、1.44、1.36和3.2倍;多酚氧化酶和蔗糖酶活性则分别是对照的1.25和2.13倍。表明秸秆生物反应堆处理对修复连作土壤、改善土壤健康具有一定作用。     

果农间作模式优化调控研究Ⅲ.玉米间作栽培试验

对果树下间作玉米优化调控试验表明,岷江上游干旱河谷区果树下玉米间作品种以早或中熟、矮株型的品种（黄早４×Ｒ１０试１１３、４０８８×Ｒ１０试１１３、川农单交９号和３４０×Ｒ１０试１１３）表现好,可有效提高产量３．９％～２２％,并且减小对果树的影响,值得大力推广;试验的玉米芯育苗技术合理实用,所有肥液处理下的都能增产．其中,３ｋｇ过磷酸钙／５０ｋｇ水肥液浸泡处理玉米芯条件下的育苗移栽,增产最高,可达３６．８％,人畜粪水、２．５ｋｇ尿素／５０ｋｇ水、１．５ｋｇ尿素／５０ｋｇ水和５ｋｇ复合肥／５０ｋｇ水肥液浸泡处理条件下的,增产也在２０％以上,２ｋｇ过磷酸钙／５０ｋｇ水肥液浸泡的处理增产为１６．７％．这些肥液浓度是该区玉米芯育苗较合理的处理浓度,但１２～１５ｄ的浸泡处理时间太短,致使育苗成功率低;栽培方式试验结果显示,每公顷４５０００窝,每窝双苗,受光叶南北或近南北定向可明显提高产量     

棉隆对苹果连作土壤微生物及平邑甜茶幼苗生长的影响

以生产上常用苹果砧木——平邑甜茶为试材,盆栽条件下研究了棉隆微粒剂对苹果连作土壤微生物及平邑甜茶幼苗生长的影响。结果表明:与重茬(对照CK)相比,棉隆处理极显著(P0.01)降低了连作土壤中真菌数量,降幅达58.8%,细菌和放线菌数量分别显著(P0.05)降低15.3%、8.5%,细菌/真菌增加108.8%,放线菌/真菌增加124.2%;棉隆使连作条件下平邑甜茶单株幼苗根系长度、根表面积、根体积和根系活力分别提高421.4%、426.5%、171.7%、48.8%。平邑甜茶植株叶面积以及叶片中叶绿素a、b含量、净光合速率均极显著提高,分别增加162.6%、14.9%、15.0%、24.0%,叶片同化能力增强;植株长势增强,株高和地径均极显著提高,植株地上干鲜重和地下干鲜重也得到了极显著性增加,最高增加幅度达2.2倍。综上,棉隆处理后苹果连作土壤中微生物数量降低,而细菌与真菌比值、放线菌与真菌比值增加,平邑甜茶幼苗植株长势增强,棉隆可有效减轻苹果连作障碍发生。     

6-甲氧基-2-苯并唑啉酮(MBOA)分布不均匀是引起玉米胚芽鞘向光性运动的主要原因

采用高效液相色谱分析等方法,对玉米（ＺｅａｍａｙｓＬ．）胚芽鞘在单侧蓝光作用下产生的生物活性物质进行分析发现：１．在单侧蓝光作用下,胚芽鞘向光侧的生长抑制物质６甲氧基２苯并唑啉酮（ＭＢＯＡ）含量比背光侧多１．５倍。２．向光性刺激后,胚芽鞘向光侧和背光侧生长素的含量没有出现明显的差异。３．于胚芽鞘一侧外施ＭＢＯＡ及其类似物５,６ｄｉｍｅｔｈｏｘｙ２ｂｅｎｚｏｘａｚｏｌｉｎｏｎｅ（ＤＭＢＯＡ）和２ｃｈｌｏｒｏ５,６ｄｉｍｅｔｈｏｘｙ２ｂｅｎｚｏｘａｚｏｌｉｎｏｎｅ（ＣｌＤＭＢＯＡ）等抑制物质,均使胚芽鞘产生弯曲生长,表明引起玉米胚芽鞘向光性运动的直接原因是ＭＢＯＡ分布不均匀。     

大豆结瘤突变体成分的初步分析及其对硝酸还原酶活性和结瘤的影响

超结瘤大豆（Ｇｌｙｃｉｎｅ ｍ ａｘ （Ｌ．） Ｍｅｒｒ．） ｎｔｓ ３８２ 和不结瘤大豆Ｎｏｄ ４９ 的叶和根组织水提取物经Ｓｅｐｈａｄｅｘ Ｇ２５ 过滤、洗脱,再根据洗脱物对硝酸还原酶（ＮＲ）活性的影响可划分为４ 个组分（ｆｒａｃｔｉｏｎ）样品,即ｎｔｓ ３８２（Ｎｏｄ ４９） Ｆ１、ｎｔｓ ３８２（Ｎｏｄ ４９） Ｆ２、ｎｔｓ ３８２（Ｎｏｄ ４９） Ｆ３ 和ｎｔｓ ３８２（Ｎｏｄ ４９） Ｆ４。其中, ｎｔｓ３８２ Ｆ２ 和Ｆ４ 抑制ＮＲ 活性作用在接种ＵＳＤＡ１１０ 后明显下降, 但接种的ｎｔｓ ３８２ Ｆ２ 却能提高大豆Ｂｒａｇｇ 的结瘤数达一倍, 而接种的ｎｔｓ ３８２ Ｆ３ 和Ｆ４ 的作用不明显。ＮＲ 活性抑制因子不是刺激结瘤的因子, 刺激结瘤的因子主要分布在接种的ｎｔｓ３８２ Ｆ２ 部分中。与这一现象相反, Ｎｏｄ ４９ Ｆ２ 和Ｆ４ 抑制ＮＲ活性的作用在接种后更强, 且也抑制大豆ｎｔｓ ３８２ 的结瘤, 其中Ｎｏｄ ４９ Ｆ４ 抑制结瘤的作用基本不能逆转。抑制结瘤因子主要分布在接过种的Ｎｏｄ ４９ Ｆ４ 部分中     

连作土灭菌对黄瓜(Cucumis sativus)生长和土壤微生物区系的影响

采用盆栽试验的方法,对黄瓜的生长状况、抗病相关酶及土壤微生物区系特征进行了测定。结果表明：连作土灭菌能在较大程度上改善黄瓜的生长,灭菌土上生长的黄瓜的叶绿素含量、株高、叶面积和鲜重均大于连作土,但随氨基酸肥料（AAF）施用量的增加,灭菌土与连作土之间的差异变小。黄瓜叶片的SOD和POD活性在不施用AAF条件下灭菌土显著高于连作土,然而随着AAF施用量的增加,活性则相反。CAT活性及可溶性蛋白含量灭菌土所有处理均极显著高于相对应的连作土,MDA含量则显著低于相对应的连作土。灭菌土的细菌、真菌数量分别比连作土增加1．89—3．03倍和6．96—2．43倍,放线菌的增加幅度相对较小,真菌／细菌比值也显著提高。随AAF施用量的增加,连作土中的黄瓜枯萎病的致病菌（尖孢镰刀菌）减少,而灭菌土的所有处理均未分离到。土壤细菌的PCR—DGGE图谱分析表明,灭菌土DGGE图谱带明显比连作土增加,土壤间带谱的相似性降低,土壤微生物多样性指数增加。灭菌土上的黄瓜未见枯萎病发生,而连作土的黄瓜发病率达31．25％-68．75％。     

有机物料减轻设施连作黄瓜苗期病害的微生物效应

在黄瓜已感染立枯病、枯萎病的连作土壤上,接种病原菌菌丝,施入3种不同组分有机物料(稻草、木屑、猪粪),分别用1％、2％、3％3种用量研究不同有机物料减轻黄瓜枯萎病、立枯病的效果．结果表明,抗病效果为稻草>猪粪>木屑处理,并随其用量的增加抗病效果更好．土培试验结果表明,增施有机物料后土壤中细菌、氨化细菌、放线菌、真菌数量增加．中稻草和猪粪对土壤微生物区系的影响大于木屑．施用稻草后不仅土壤细菌、真菌数量增加,而且放线菌数量最高,青霉、木霉成为真菌的优势种属．施用猪粪后土壤细菌数最多,以假单孢菌、芽孢杆菌为优势种属,真菌数也增多．木屑处理的细菌、放线菌、真菌数量增加较少,但随着施入时间延长效果增强．     

蚕豆叶片下表皮ABA结合蛋白提取及分离条件的选择

以蚕豆（ＶｉｃｉａｆａｂａＬ．）叶片下表皮为材料,比较ＴｒｉｔｏｎＸ１００、冷丙酮和（ＮＨ４）２ＳＯ４对ＡＢＡ结合蛋白（简称ＡＢＡＢＰ）的提取效果。结果表明：０．５％（Ｗ／Ｖ）ＴｒｉｔｏｎＸ１００去垢剂提取的ＡＢＡＢＰ与ＡＢＡ特异结合活性较高（０．４８７ｎｍｏｌ／ｇｐｒｏｔｅｉｎ）,维持结合活性的时间较长（４℃下反应４０ｈ保持最大结合的６０％）;而冷丙酮法提取的ＡＢＡＢＰ特异结合活性只有０．３２５ｎｍｏｌ／ｇｐｒｏｔｅｉｎ,且容易失活,１０ｈ仅保持最大结合的３０％左右。实验比较了各种盐离子对ＡＢＡＢＰ的影响,高盐（＞３００ｍｍｏｌ／ＬＮａＣｌ）不利于ＡＢＡＢＰ的结合反应,低浓度ＫＣｌ对ＡＢＡＢＰ活性略有促进。ＡＢＡＢＰ的结合活性需要介质中有一定量的Ｃａ２＋和Ｍｇ２＋,用ＥＤＴＡ螯合介质中Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋后,ＡＢＡＢＰ活性大大降低,分别为最大结合的７５％和６０％。ＡＢＡＢＰ与ＡＢＡ反应的最适ｐＨ在６．５,这些条件为亲和层析纯化ＡＢＡＢＰ提供了依据。     

高产稳产聚羟基烷酸的重组大肠杆菌的构建

重组大肠杆菌Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉＨＭＳ１７４（ｐＴＺ１８ＵＰＨＢ） 含有携带聚羟基烷酸（ＰＨＡ） 合成基因（ ｐｈａＣＡＢ）＊＊ 的质粒ｐＴＺ１８ＵＰＨＢ,是很有潜力的ＰＨＡ 生产菌,但存在着质粒不稳定和不能合成３羟基丁酸（３ＨＢ） 与３羟基戊酸（３ＨＶ） 共聚物［Ｐ（３ＨＢｃｏ３ＨＶ）］ 的缺陷。将ＲＫ２ 质粒上的ｐａｒ ＤＥ 基因引入ｐＴＺ１８ＵＰＨＢ 构成质粒ｐＪＭＣ２ ,该质粒可以在宿主Ｅ．ＣｏｌｉＨＭＳ１７４ 中稳定遗传。将培养基中的磷酸盐浓度降至１８ ｍ ｍｏｌ／Ｌ,发现Ｅ．Ｃｏｌｉ ＨＭＳ１７４（ｐＪＭＣ２） 能够以丙酸为前体合成Ｐ（３ＨＢｃｏ３ＨＶ） ,其中３ＨＶ 在共聚物中的含量为５ ％ ～８ ％ 。在５Ｌ自动发酵罐中分批补料培养Ｅ．Ｃｏｌｉ ＨＭＳ１７４（ｐＪＭＣ２） ,培养基初始磷酸盐浓度为１５ ｍ ｍｏｌ／Ｌ,３０ ｈ 后每升培养液中干菌体可达４２－５ ｇ,Ｐ（３ＨＢｃｏ３ＨＶ） 占干重的７０ ％ ,其中３ＨＶ 在共聚物中的含量为４－９ ％ 。     

不同连作年限草莓根际细菌和真菌多样性变化

【目的】以不同连作年限草莓根际土壤为材料,探讨不同连作年限土壤细菌、真菌多样性的变化,以期为草莓连作障碍调控提供理论依据。【方法】将没有连作(CK)、连作1年(1Y)、连作8年(8Y)的土壤分别与珍珠岩以3:1的体积充分混匀装盆,"宁玉"草莓苗于2016年9月10日定植于盆栽土壤中,定植后50 d时(开花前)进行土壤取样,提取基因组DNA,通过PCR扩增建立文库,利用Mi Seq平台Illumina第二代高通量测序技术并结合相关生物信息学方法,分析土壤细菌16S rRNA基因V4+V5区域和真菌ITS1+ITS2区域的丰富度和多样性指数以及群落结构。【结果】从9个草莓根际土壤样本中获得3 192个细菌分类操作单元OTU和762个真菌OTU,其中,变形菌门、厚壁菌门、放线菌门、拟杆菌门和蓝藻门为草莓根际土壤的优势菌种,在CK、1Y、8Y草莓根际土壤中分别占细菌总数的87.86%、64.83%和61.79%;子囊菌门和担子菌门为优势真菌,在CK、1Y、8Y草莓根际土壤中分别占真菌群落的69.17%、69.06%和76.18%。从门的分类水平看,酸杆菌门、放线菌门、拟杆菌门、厚壁菌门、绿弯菌门、蓝菌门、浮霉菌门、芽单胞菌门、变形菌门以及真菌担子菌门、接合菌门、壶菌门的比例在不同连作年限的草莓根际土壤中显著改变(P0.05)。属水平的分析也表明,共有29个细菌属和19个真菌属的比例发生改变(P0.05)。【结论】随连作年限的延长,草莓根际土壤生态系统中细菌和真菌群落各门类组成的比例会发生显著变化。     

HGV广东株和香港株NS5区部分基因的克隆及序列分析

采用ＨＧＶＮＳ５特异的２对引物,对两个香港株和一个广东株ＨＧＶＲＮＡ进行逆转录套式ＰＣＲ扩增,ＰＣＲ产物克隆入ｐＵＣ１９,重组质粒转化ＤＨ５α和ＪＭ１０９菌株。ＰＣＲ和酶切法鉴定阳性克隆,双脱氧链末端终止法测定核苷酸序列并进行同源性分析。结果发现核苷酸变异呈散在分布,三株间核苷酸和氨基酸序列同源性分别为９３．３％～９４％及９７％～９９．２％,与已报道的中国株（ＣＮ）相比,则同源性分别为９０％～９１．２％和９４％～９６．３％,与美国株（ＰＮＦ２１６１及Ｒ１０２９１）相比,为８７．１％～８９．５％和９５．２％～９７％,而与西非株（ＧＢＶＣ）相比,则达９１．４％～９３．８％和９７％～９７．９％。提示ＨＧＶＮＳ５区核苷酸和氨基酸序列相对保守,不同ＨＧＶ株存在一定的地区差异。