苯丙烯酸对黄瓜幼苗生理特性的影响

采用基质栽培模拟实验,研究了不同浓度苯丙烯酸对黄瓜幼苗生理特性的影响.结果表明,苯丙烯酸对黄瓜幼苗的光合色素、光合速率、蒸腾速率和根系活力产生了抑制作用.当处理浓度为25μmol·L^-1时,对类胡萝卜素产生抑制作用,对叶绿素a、叶绿素b为促进作用;当浓度为50μmol·L^-1时,对光合速率、蒸腾速率和根系活力均产生显著的抑制作用(P<0.05),并随着处理浓度的增加抑制作用增强;当浓度为150μmol·L^-1时,对叶绿素a、叶绿素b产生显著抑制作用(P<0.05);随着处理浓度的增加,对黄瓜上述生理特性的抑制作用增强.低浓度苯丙烯酸(25～50μmol·L^-1)对幼苗根系活力的抑制强度不大,可在处理后期得到恢复;高浓度(100～150μmol·L^-1)处理则表现出显著的抑制作用,随着处理时间延长,抑制作用增强(P<0.05).     

施用生物有机肥对黄瓜连作土壤有机碳库和酶活性的持续影响

采用田间定位试验和室内培养试验相结合的方法,研究了一次性施用生物有机肥对黄瓜连作土壤有机碳组分、有机碳矿化和酶活性的持续效应.结果表明: 连续种植4季黄瓜过程中,与对照处理(CK)相比,施用生物有机肥可明显增加黄瓜连作土壤总有机碳、活性碳库、缓效碳库和惰性碳库的有机碳含量,且随着黄瓜连作季数的增加,土壤惰性碳库比例逐渐增加;连续种植4季黄瓜后,施用生物有机肥处理中土壤有机碳累计矿化量和日均矿化量与CK相比分别增加了17.3%～31.0%和7.8%～43.0%,且在同一季黄瓜成熟期,施用生物有机肥还能提高黄瓜连作的土壤脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶和磷酸酶(中性)的活性,增幅分别为10.5%～62.1%、4.8%～25.5%、3.9%～21.4%和4.6%～66.4%.相关分析和通径分析结果表明,黄瓜连作过程中4种酶的活性与土壤有机碳各组分动态变化均呈显著相关,且黄瓜连作过程中土壤脲酶和蔗糖酶活性是影响有机碳矿化的主要生物酶.施用生物有机肥可提高黄瓜连作过程中土壤有机碳各组分含量和酶活性,增加土壤惰性碳库比例、有机碳累计矿化量和矿化速率,从而增强土壤固碳能力.     

苯丙烯酸对黄瓜幼苗膜脂过氧化作用的影响

以山东密刺黄瓜 (Cucumis sativus L.)为试材 ,分别采用大棚土壤和露地土壤进行盆栽模拟试验 ,首次研究了不同浓度的苯丙烯酸对不同土壤栽培条件下黄瓜幼苗膜质过氧化作用的化感效应。结果表明 :不同浓度的苯丙烯酸对大棚土培幼苗不同时期的 SOD活性的化感效应均为抑制作用 ,并随着处理浓度的增加抑制作用增强。浓度大于 5 0 mg/kg时 ,对露地土培幼苗 6叶期 SOD活性的化感效应均为抑制作用。浓度大于 1 0 0 mg/kg时 ,对两种土培幼苗 CAT的化感效应均为抑制作用 ,并随着处理浓度的增加抑制作用增强。苯丙稀酸对不同土壤、不同时期黄瓜幼苗的 MDA均为促进作用 ,并随着处理浓度的增加促进作用增强。苯丙稀酸使黄瓜幼苗的电解质外渗率和伤害率增加 ,浓度大于 5 0 m g/kg时的大棚土培幼苗和浓度大于 1 0 0 m g/kg时的露地土培幼苗 ,电解质外渗率与对照及处理间均存在显著差异 (p <0 .0 5 ) ,伤害率与对照及处理间均存在极显著差异 (p <0 .0 1 )。大棚土培幼苗 MDA含量和电解质外渗率的化感强度均大于露地土培幼苗     

NaCl胁迫下苯丙烯酸在黄瓜幼苗-土壤系统内的积累

采用盆栽试验,以耐盐黄瓜品种‘津绿5号’和盐敏感品种‘津优1号’为试材,研究了NaCl（585 mg·kg^-1土）胁迫下不同浓度苯丙烯酸对黄瓜幼苗-土壤系统内苯丙烯酸积累的影响.结果表明： 苯丙烯酸施用浓度是影响土壤和黄瓜植株中苯丙烯酸含量的主要因子;除最高浓度(200 mg·kg^-1土)外,其他处理的黄瓜植株苯丙烯酸含量均随处理浓度的增加而增加.盐分胁迫使苯丙烯酸的毒性作用增强,在中低浓度处理下,黄瓜植株中苯丙烯酸含量升高;在高浓度处理下,黄瓜幼苗生长量下降并导致植株中苯丙烯酸含量降低;‘津绿5号’在最高浓度(200 mg·kg^-1土)处理时苯丙烯酸含量下降,而‘津优1号’从100 mg·kg^-1土浓度就开始下降,反映出两个黄瓜品种的耐盐性差异.在黄瓜植株各部位中,苯丙烯酸主要在叶片中积累;而在黄瓜植株-土壤系统内,苯丙烯酸主要在土壤中积累.     

石灰碳铵熏蒸与施用生物有机肥对连作黄瓜和西瓜枯萎病及生物量的影响

采用稀释涂布平板计数法,研究了石灰碳铵及碳铵熏蒸对黄瓜和西瓜连作土壤尖孢镰刀菌数量的影响,以及熏蒸后施用生物有机肥对黄瓜和西瓜枯萎病的防控效果及植株生长的影响.结果表明:与对照相比,石灰碳铵及碳铵熏蒸后,连作土壤中黄瓜尖孢镰刀菌的数量分别下降95.4%及71.4%,西瓜尖孢镰刀菌的数量分别下降87.2%及64.2%;多因素方差分析表明,熏蒸、施用有机肥及作物种类均对土壤中尖孢菌数量、枯萎病发病率、防控率及生物量有显著影响;与未熏蒸施用普通有机肥对照相比,石灰碳铵熏蒸后施用生物有机肥能显著减少后茬黄瓜或西瓜土壤中尖孢镰刀菌的数量并显著降低枯萎病发病率,防控率高达91.9%及92.5%,同时显著增加了植株的株高、茎粗、SPAD值及干质量.表明石灰碳铵熏蒸及施用生物有机肥能够降低土壤中尖孢镰刀菌数量,有效防控黄瓜和西瓜枯萎病的发生并促进其植株生长.     

外源趋化剂对气单胞菌134的趋化性及其在水稻根际定殖的影响

本研究从镉污染水稻根际土壤中分离、纯化出一株耐镉菌134,并对该菌株的生理生态特征、16S r DNA等进行了系列分析,结果表明该菌株为气单胞菌(Aeromonas sp.),革兰氏阴性,对镉离子的耐受质量浓度为75 mg/L。选取水稻根系的常见分泌物氨基酸和糖类作为外源趋化剂考察气单胞菌134对各组分的趋化性,结果表明,菌株134对组氨酸、丙氨酸、亮氨酸、葡萄糖及果糖均具有较强的正趋化性。类毛细血管定量试验进一步表明,菌株134对不同浓度趋化剂的响应不同,在亮氨酸80μmol/L、组氨酸40μmol/L、丙氨酸60μmol/L、葡萄糖60μmol/L及果糖100μmol/L时,菌株134的趋化性最强。综合考虑滴定分析试验和类毛细血管试验结果,本文设计了水培试验来研究外源添加适宜浓度的组氨酸、亮氨酸、葡萄糖及D-果糖对菌株134在水稻根际定殖的影响。试验结果表明,这4种外源趋化剂均能促进菌株134在水稻根际的定殖,尤其是葡萄糖和D-果糖的处理,其根际定殖细菌数量与对照相比差异极显著(P0.01),分别为对照组的3.48和3.87倍。     

萘乙酸对洋葱根系铜胁迫的缓解作用

以洋葱Allium cepa为材料,采用水培方式,以3μmol·L^–1硫酸铜溶液为基础,外加不同浓度萘乙酸,对洋葱根尖进行处理,探究萘乙酸对铜胁迫的缓解作用。结果表明,3μmol·L^–1硫酸铜溶液处理对洋葱根系生长抑制明显;3μmol·L^–1硫酸铜和1μmol·L^–1萘乙酸处理表现出双抑制作用,并提升细胞SOD活性和MDA含量,根尖细胞有丝分裂指数明显下降,变异率增加。10^–2或10^–4μmol·L^–1萘乙酸溶液处理对洋葱根系生长促进明显。在3μmol·L^–1硫酸铜和10^–2μmol·L^–1萘乙酸共处理下,萘乙酸对洋葱根系铜胁迫有明显缓解作用,洋葱根系生长恢复到对照水平,与3μmol·L^–1硫酸铜溶液处理对比,显著提升根尖细胞有丝分裂指数,降低了畸变率、细胞SOD活性及MDA含量。说明适当浓度萘乙酸对根系铜胁迫有明显缓解作用。     

微生物有机肥及杀菌剂对切花菊连作障碍的影响

由切花菊‘优香’长期连作导致的枯萎病不仅严重降低了切花菊的品质及产量,而且致使土壤酶活性降低,土壤微生物种群失调.本文采用大田试验,比较研究了切花菊‘优香’连作土壤中分别施用杀菌剂多菌灵(MBC)、添加有拮抗微生物的有机肥(BOF)及二者的联合施用(MBC+BOF)对切花菊‘优香’品质及土壤酶活性的影响.结果表明： 单独施用微生物有机肥(BOF)或多菌灵(MBC)均能有效防控切花菊连作枯萎病的发生;微生物有机肥(BOF)在增强切花菊‘优香’的根系活力、提高切花菊的主要品质(株高、茎粗、叶绿素含量、舌状花数、植株鲜质量)及切花菊土壤酶活性方面效果显著高于多菌灵(MBC);多菌灵对土壤酶活性有一定抑制作用;二者联合处理(MBC+BOF) 对提高切花菊主要品质及土壤酶活性的综合效果最佳.     

外源脱落酸对小麦幼苗抗镉胁迫能力的影响

以小麦(Triticum aestivum L.)为试材,采用水培法研究了100mg/L镉(Cd2+)胁迫条件下施用外源脱落酸(ABA)对小麦幼苗生长及某些生理生化指标的影响。结果表明:(1)100mg/L Cd2+胁迫下,小麦叶片膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量显著提高,植株生长受到抑制;(2)外源ABA能够明显提高Cd2+胁迫小麦幼苗的根系活力,增加其叶片SOD、CAT和POD活性,促进其脯氨酸积累,降低MDA的含量,并以5.0μmol/L ABA的效果最明显;(3)1.0～5.0μmol/L外源ABA不同程度地缓解Cd2+胁迫对小麦幼苗生长的抑制作用,且5.0μmol/L时效果最明显,其株高、根长、总干重分别比单一Cd2+胁迫处理显著提高6.73%、149%和10.52%,而10.0μmol/LABA反而加重了Cd2+对小麦幼苗生长的伤害。因此,适宜浓度的外源ABA能够通过增加体内保护酶活性和脯氨酸含量来缓解Cd2+胁迫对小麦幼苗生长的抑制作用,增强小麦幼苗的抗Cd2+胁迫能力,并以5.0μmol/L ABA处理效果最好。     

马铃薯根系分泌物及酚酸类物质对萎缩芽孢杆菌促生菌株QHZ3趋化成膜的介导作用

【背景】根系分泌物介导的微生物趋化成膜是根际促生菌在根际定殖及功能发挥的重要前提,深入了解该过程对理解菌株定殖机制具有重要意义。【目的】探明马铃薯根系分泌物中使萎缩芽孢杆菌促生菌株QHZ3在根际趋化成膜的信号物质。【方法】通过高效液相色谱鉴定马铃薯根系分泌物中的主要酚酸类物质,采用半固体平板法与类毛细管法比较马铃薯根系分泌物和不同酚酸类物质对促生菌株QHZ3趋化作用,并通过结晶紫染色法观察马铃薯根系分泌物和不同酚酸类物质对菌株QHZ3生物膜形成的影响。【结果】马铃薯根系分泌物中的酚酸类物质主要包括富马酸、对羟基苯甲酸、阿魏酸和肉桂酸。半固体平板法结果显示,马铃薯根系分泌物和4种酚酸对菌株QHZ3均具有趋化作用,富马酸的趋化作用最强;类毛细管定量试验结果表明,不同浓度酚酸对菌株QHZ3的趋化作用不同,中高等浓度的富马酸(25-100μmol/L)和低浓度的阿魏酸(10μmol/L)对菌株QHZ3的趋化作用最强;结晶紫染色法结果表明,120-240μg/mL马铃薯根系分泌物和50-75μmol/L富马酸及100μmol/L对羟基苯甲酸可显著促进菌株QHZ3生物膜的形成,而阿魏酸和肉桂酸对菌株的生物膜形成没有显著影响。【结论】根系分泌物和酚酸均可介导菌株QHZ3在马铃薯根际趋化成膜,但4种酚酸的作用不同,富马酸和阿魏酸对菌株的趋化作用显著,富马酸和对羟基苯甲酸则是对菌株生物膜的形成具有显著影响。     

利用发光酶基因标记技术跟踪棉花根圈中的绿针假单胞菌PL9L

采用细菌转化和杂交的方法,成功地将全套发光酶基因标记系统Tn7luxCDABE引入绿针假单胞菌(Pseudomonas chlororaphis)PL9,得到稳定的发光标记菌PL9L。采用发光菌落平板计数法和X射线胶片自显影法,通过盆栽试验和盒裁试验,研究了发光标记菌PL9L在棉花根圈的定殖动态和分布规律。盆栽试验结果表明,在灭菌土盆栽中,播种后6d左右PL9L在棉花根圈的定殖水平达最高(31×109cfu/g根土),播种后56d左右趋向稳定,PL9L数量为17×102cfu/g根土;未灭菌土盆载中,播种后8d左右PL9L的定殖水平达最高(11×109cfu/g根土),46d左右趋向稳定,菌数为14×102cfu/g根土。盒栽试验结果表明,PL9L可从种子向根尖方向扩散,但并不与根的伸长生长同步,播种后36d,灭菌土盒栽中PL9L可扩散至种子下方120cm以内,而未灭菌土盒栽中PL9L扩散至110cm以内。在棉花根尖区域均未检测到PL9L。     

Physiological basis of different allelopathic reactions of cucumber and figleaf gourd plants to cinnamic acid

To provide an insight into the mechanism of interspecific interactions mediated by allelochemicals, cucumber and figleaf gourd seedlings were compared on their response to cinnamic acid, an autotoxin from root exudates of cucumber. Reactive oxygen species metabolism and plasma membrane H(+)-ATPase activity were examined in roots upon exposure to cinnamic acid. This exposure resulted in significant increases in activities of NADPH oxidase, superoxide dismutase, guaiacol peroxidase, and catalase, as well as in O(2)(.-) production and H(2)O(2) content, in cucumber roots but not in figleaf gourd roots. Notably, the cucumber roots produced significant amount of reactive oxygen species (ROS) immediately after cinnamic acid treatment, consequently increasing membrane peroxidation, decreasing membrane H(+)-ATPase activity, and losing root viability. By contrast, no such changes were observed in figleaf gourd roots. All these results indicated that there was an interspecies difference in the recognition of allelochemicals, which induced oxidative stress accompanied by root cell death in cucumber, an autotoxic plant, but not in figleaf gourd, a cucumber relative.     

Phenolics and the activities of phenylalanine ammonia-lyase, phenol-β-glucosyltransferase and β-glucosidase in cucumber roots as affected by phenolic allelochemicals

Seven-day-old seedlings of cucumber (Cucumis sativus L.) cv. Wisconsin were treated with 0.1 mM solutions of cinnamic acid (ferulic and p-coumaric acids) and benzoic acid (p-hydroxybenzoic and vanillic acids) derivatives as stressors. The content of free and glucosylated soluble phenols and the activity of phenylalanine ammonia-lyase (E.C.4.3.1.5), phenol-β-glucosyltransferase (E.C.2.4.1.35.), and β-glucosidase (E.C.3.2.1.21.) in seedling roots as well as their length and fresh weight were examined. Changes in glucosylated phenolic content and phenol-β-glucosyltranspherase activity were observed under the influence of all phenolics applied. Treatment with ferulic and p-coumaric acids stimulated the increase of phenylalanine ammonia-lyase and β-glucosidase activity and slightly inhibited cucumber root growth.     

微小杆菌(Exiguobacterium sp.)对肉桂酸降解行为

【目的】为有效缓解自毒物质肉桂酸对西瓜等作物生长的危害,从宁夏中卫硒砂瓜连作土壤中分离筛选得到一株高效降解肉桂酸的菌株,研究其基本降解特性。【方法】分离筛选得到一株能有效利用肉桂酸生长的菌株,采用16S r RNA基因序列分析进行菌株鉴定,运用高效液相色谱法和西瓜幼苗生长毒性实验检测降解特性。【结果】从多年西瓜连作土壤中筛选得到一株高效降解肉桂酸的细菌R30,鉴定为Exiguobacterium sp.,其96 h内对肉桂酸的降解率可达99%以上,最适降解温度和p H分别为30°C、p H 7.0。除肉桂酸外,该菌也能够高效降解香豆酸、阿魏酸、苯甲酸等其他酚酸类物质,表现出一定的底物广谱性;检测96 h降解液对西瓜种子萌发直至幼苗生长阶段的影响表明,该菌株可有效缓解肉桂酸对西瓜幼苗的生长抑制作用。【结论】菌株R30在肉桂酸、香豆酸、阿魏酸、苯甲酸等酚酸类物质导致的农作物连作障碍治理领域具有潜在的开发应用价值。     

Carvacrol and cinnamic acid inhibit microbial growth in fresh-cut melon and kiwifruit at 4 degrees and 8 degrees C

AIM: To establish whether or not carvacrol and cinnamic acid delay microbial spoilage of fresh-cut fruit. METHODS AND RESULTS: Dipping of fresh-cut kiwifruit in carvacrol solutions at 5-15 mM reduced total viable counts from 6.6 to < 2 log cfu g-1 for 21 d at 4 degrees C; however, undesirable colour and odour changes were also observed. Treatment with 1 mM of carvacrol or cinnamic acid reduced viable counts on kiwifruit by 4 and 1.5 log cfu g-1 for 5 d at 4 degrees C and 8 degrees C, respectively. Treatment of fresh-cut honeydew melon with 1 mM of carvacrol or cinnamic acid extended the lag phase of the microbial flora from less than 1 d in the untreated controls to 3 d at 8 degrees C and 5 d at 4 degrees C. Viable counts on the treated melon were 6 log cfu g-1 lower on Day 3 at 8 degrees C and 4 log cfu g-1 lower on Day 5 at 4 degrees C, compared with the untreated controls. IMPACT OF THE STUDY: Treatment with 1 mM of carvacrol or cinnamic acid delays spoilage of fresh-cut kiwifruit and honeydew melon at chill temperatures without adverse sensory consequences.     

刺参海带饲料原料褐藻胶降解菌的分离与鉴定

从海带及刺参养殖环境中筛选有效降解褐藻胶,且对刺参无致病性的微生物,对海带饲料原料进行降解处理,以降低海带饲料中刺参难以消化的褐藻胶成分,显著提高饲料利用率,增加海带原料价值。以褐藻胶为唯一碳源选择培养基初筛;DNS法测定褐藻胶裂解酶酶活;16S r DNA测序及生理生化试验对菌种进行鉴定;高浓度腹腔攻毒试验考察筛选所得菌株对刺参的潜在致病性;分子排阻色谱及高效凝胶色谱法对微生物酶解褐藻胶的终产物进行分析。系统发育树分析表明,菌株WB1与Bacillus amyloliquifaciens有最高同源性,对刺参无潜在致病性;其褐藻胶裂解酶酶解褐藻胶的终产物主要为二糖和三糖,相对含量分别为74.1%和25.9%,平均分子量为516 Da。解淀粉芽胞杆菌WB1可作为一种安全的有益微生物用于刺参海带饲料原料中褐藻胶成分的降解。     

Specific detection of Lysobacter enzymogenes (Christensen and Cook 1978) strain 3.1T8 with TaqMan® PCR

Aims: To develop a strain‐specific TaqMan^® PCR method for detecting and quantifying the biocontrol strain Lysobacter enzymogenes 3.1T8. Methods and Results: A primer–probe combination was designed on the basis of a strain‐specific sequence selected using REP‐PCR (repetitive extragenic palindromic‐polymerase chain reaction). The specificity of this combination was demonstrated by 14 other Lysobacter strains that did not react with the selected primer–probe combination. To quantify strain 3.1T8 in cucumber root samples, a calibration curve was prepared by spiking roots with a 10‐fold dilution series of the strain. Detection of the biocontrol strain 3.1T8 with this method showed that the strain survived well for 22 days on root tips as well as on older cucumber roots. Survival was higher when the strain was inoculated to younger plants. In a cucumber production system with large volumes of substrate, strain 3.1T8 was detected in high numbers on cucumber roots 3 weeks after inoculation. Conclusions: The primer–probe combination developed was strain specific, because it did not react with other strains of the same species and genus. The TaqMan^® PCR method successfully quantified the inoculated biocontrol strain on cucumber roots grown in different cropping systems. Significance and Impact of the Study: The developed TaqMan^® PCR method is a strain‐specific real‐time detection method that can be used to assess the population dynamics of L. enzymogenes strain 3.1T8 for further optimization of its biocontrol efficacy.     

氯氰菊酯降解菌GF31的分离鉴定及其降解特性

从受污染的土壤中分离得到1株以氯氰菊酯为唯一碳源生长的降解菌GF31, 通过形态观察、16S rDNA基因序列分析、生理生化实验, 鉴定该菌为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)。菌株GF31降解氯氰菊酯的最佳pH值为7.0, 接种量为10%, 对浓度高达300 mg/L的菊酯仍可保持较高的降解活性。外加氮源对菌株的降解效能影响显著, 有机氮比无机氮更有利于农药降解。当以0.5 g/L蛋白胨作为氮源时, 降解速率明显提高, 对100 mg/L氯氰菊酯降解的平均速率为13.64 mg/(L·d), 是以硫酸铵为氮源时的2倍。初步分析认为降解产物及碱性pH环境对菌株的生长及活性具有一定的抑制作用。