芽胞杆菌浸种对水稻内生细菌群落结构的影响

水稻内生细菌群落是反映植株内环境是否健康稳定的重要生物学指标,芽胞杆菌是防治水稻病害的重要生防微生物。为揭示芽胞杆菌浸种处理对水稻内生细菌群落结构的影响,采用Illumina MiSeq测序的方法对水稻内生细菌的16S rRNA基因进行测序,剖析了芽胞杆菌浸种处理对不同水稻组织内生细菌的微生态调控作用。结果表明,3种芽胞杆菌浸种处理可以提高水稻根和茎部内生细菌群落的丰富度和均匀度,降低叶部内生细菌群落的丰富度和均匀度,显著增加根部内生细菌群落多样性。变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes)是水稻根部和茎部共有优势菌门,厚壁菌门和芽胞杆菌属(Bacillus)是叶部共有优势菌门和属。芽胞杆菌浸种处理显著提高了叶部内生厚壁菌门和芽胞杆菌属的相对丰度,增加了根系和茎部组织内生细菌的分类单元OTU(Operational Taxonomic Units)数量,对叶部组织影响不明显;降低了茎部和叶部中参与各种代谢通路的内生细菌丰度,显著增加了根部参与代谢通路的内生细菌丰度。因此,3种芽胞杆菌浸种处理可以显著改变水稻根部、茎部和叶部内生细菌群落结构,改善水稻生长的微生态环境。     

农杆菌共培养条件对小麦种子萌发和幼苗生理生化特性的影响

以‘郑9023’、‘中13’和‘西农1376’3个小麦品种(系)为主区,再分别以农杆菌共培养时间、共培养温度以及乙酰丁香酮(AS)浓度为副区,对农杆菌浸种处理后小麦种子萌发及幼苗生理生化特性进行了研究。结果表明,各小麦品种(系)与共培养时间、共培养温度以及AS浓度的互作效应不显著;随共培养时间的延长,小麦种子发芽率、幼苗株高、鲜重、叶绿素含量呈下降趋势,MDA含量、白化苗率、卡那霉素抗性苗率则呈上升趋势,而POD活性则呈先升后降的趋势,农杆菌对小麦种子及幼苗的伤害随共培养时间的延长而增大,且当共培养时间超过2 d时其伤害作用更为明显;共培养温度为25℃时,小麦种子发芽率、幼苗株高、鲜重、叶绿素含量达到或接近最低值,POD活性、MDA含量、白化苗率则达到最大值,此时农杆菌对小麦种子及幼苗不利影响最为明显;加入AS能促进农杆菌对小麦的侵染效果,并以150μmol/L AS的促进作用最强,对小麦种子萌发及幼苗生理生化指标的影响也最大;小麦不同品种(系)对农杆菌的反应存在一定基因型差异。依据共培养条件下小麦种子萌发和幼苗生理生化特性及卡那霉素抗性苗率综合分析认为,农杆菌浸种法转化小麦时较适宜的条件为:共培养时间应控制在2～3 d、共培养温度22～25℃、AS浓度为150μmol/L。     

黄腐酸和汪平酸对小麦种子萌发与幼苗生长及绿豆下胚轴生根的影响

用黄腐酸和汪平酸浸种后,对于小麦种子萌发无明显影响。用不同浓度的黄腐酸和汪平酸溶液培养小麦幼苗,发现适当浓度时对于幼苗及根系生长与分化有促进作用,高浓度则表现为抑制作用。10ppm黄腐酸和50ppm汪平酸可显著增加去根绿豆下胚轴再生根数,而且在一定的浓度范围内,随着浓度的增高,根数不断增加而根长却逐渐减短。     

黄腐酸和汪平酸对小麦种子萌发与幼苗生长及绿豆下胚轴生根的影响

用黄腐酸和汪平酸浸种后,对于小麦种子萌发无明显影响。用不同浓度的黄腐酸和汪平酸溶液培养小麦幼苗,发现适当浓度时对于幼苗及根系生长与分化有促进作用,高浓度则表现为抑制作用。10ppm黄腐酸和50ppm汪平酸可显著增加去根绿豆下胚轴再生根数,而且在一定的浓度范围内,随着浓度的增高,根数不断增加而根长却逐渐减短。     

农杆菌浸种处理对小麦种子萌发及幼苗生长发育的影响

以小麦品种(系)郑9023、中13和西农1376为主区,分别以农杆菌菌液浓度、农杆菌生长阶段和农杆菌侵染时间为副区,研究了农杆菌浸种处理后小麦种子萌发及幼苗生理生化特性变化.结果表明,小麦品种(系)分别与农杆菌菌液浓度、农杆菌生长阶段和侵染时间的互作效应不显著;随着农杆菌菌液浓度的增加,小麦种子发芽率、幼苗株高、鲜重、叶绿素含量呈下降趋势,MDA含量、白化苗率、卡那霉素抗性苗率则呈上升趋势,而POD活性则呈先升后降的趋势,小麦种子及幼苗受到的伤害逐渐增大,尤其是农杆菌菌液浓度超过1.5 OD后小麦幼苗受到的伤害更为明显;对数生长阶段的农杆菌活性最高,该阶段处理的小麦种子发芽率、幼苗株高、鲜重、叶绿素含量达到最低,而POD活性、MDA含量、白化苗则达到最大,小麦种子及幼苗受到的伤害也最为明显;随着农杆菌侵染时间的延长,小麦种子萌发及幼苗生长发育的各项指标表现出与农杆菌菌液浓度处理相同的变化趋势,尤其是侵染时间超过1.5 h时,小麦种子萌发及幼苗生长发育受到了显著抑制;各小麦不同品种(系)对农杆菌的反应存在一定基因型差异.研究发现,依据小麦种子萌发及幼苗生理生化特性影响和卡那霉素抗性苗率表现,浸种转化法中的农杆菌菌液浓度应控制在1.5 OD左右,生长阶段宜选用对数生长期,侵染时间以1.5 h较为适宜.     

苏云金芽胞杆菌clpP基因缺失对碱刺激敏感性的影响

[目的]比较苏云金芽胞杆菌与枯草芽胞杆菌在碱性培养条件下生长情况,明确clpp基因在碱刺激条件下的作用.[方法]采用同源重组技术敲除苏云金芽胞杆菌HD73菌株clpP基因,通过在不同pH下生长曲线的测定明确了clpP基因缺失突变体对碱性环境的敏感性,测定clpp基因的缺失对芽胞形成率、芽胞萌发效率和盐胁迫的影响.[结果]苏云金芽胞杆菌在碱刺激后,当培养基pH值为8.9-9.1时可以恢复生长,而枯草芽胞杆菌在pH值为8.2-8.4时可以恢复生长,说明苏云金芽胞杆菌对碱性环境适应能力更强,这有助于作为病原菌的Bt适应昆虫中肠的碱性环境.clpp基因缺失对芽胞形成率和萌发效率没有明显的影响.在将培养基中NaOH终浓度调节至30 mmol/L NaOH时,clpp基因缺失突变体的生长较出发菌株慢.说明ClpP在苏云金芽胞杆菌对碱性环境的适应过程中具有重要作用.     

骆驼蓬提取物对玉米种子α-淀粉酶和根系活力的影响

用开花期多裂骆驼蓬地上部分的乙醇提取物水溶液对玉米种子浸种20h后,在室内常规培养,并在不同时间测定种子萌发率及其α-淀粉酶活性、幼苗根系活力及幼苗培养14d时根系和茎叶的干重。结果表明,浸种处理对种子萌发及种子α-淀粉酶活性有抑制作用,且提取物水溶液浓度越高,萌发率和酶活性越低;浸种能增加幼苗根系活力,显著提高幼苗生物产量,其作用随提取物水溶液浓度的提高开始增加,然后下降。     

枯草杆菌的芽胞在肉鸡肠道中的生活状态和分布

目的探讨枯草芽胞杆菌的芽胞在肉鸡肠道中的生活状态和分布。方法以20日龄AA肉鸡为研究对象,饲喂枯草芽胞菌剂,分别测定鸡粪中芽胞数量和鸡肠道不同部位的活菌数量。结果饲喂3h后,鸡粪中开始检测到芽胞的存在,24h达到最高值,直至饲喂120h后,肠道内的芽胞基本排除。排出芽胞总量为饲喂芽胞总数的3．0倍左右,同时研究还表明：芽胞在实验肉鸡的十二指肠2内开始萌发,并进行了繁殖,在小肠的后端,即小肠3和小肠4,活菌数量达到高峰。结论部分芽胞进入小肠后即可开始萌发,并进行生长繁殖,而且在肠道内有短暂滞留。     

苏云金芽胞杆菌营养期杀虫蛋白基因vip3A在枯草芽胞杆菌中的表达

枯草芽胞杆菌Bacillus subtilis常被用于表达杀虫和抗菌蛋白.为了探讨苏云金芽胞杆菌B. thuringiensis营养期杀虫蛋白基因（vip3A）在枯草芽胞杆菌中的表达情况,促进杀虫防病工程菌构建,将枯草芽胞杆菌168菌株核糖体小亚基S4蛋白基因的启动子与苏云金芽胞杆菌WB7菌株vip3A基因的编码序列连接,插入大肠杆菌Escherichia coli与枯草芽胞杆菌穿梭载体pAD123,得到重组原核表达质粒pADpvip,将重组质粒转化枯草芽胞杆菌标准菌株168和分离自辣椒体内的生防内生枯草芽胞杆菌BS-2菌株中,获得工程菌株.SDS-PAGE分析表明在枯草芽胞杆菌168菌株的部分工程菌株中有约88 kDa大小的VIP条带,而BS-2的工程菌株中未见相应的条带,表明Vip3A蛋白仅在168菌株中表达.生物测定表明有5株168的工程菌株（168vip1-4,6）表现较高的杀虫活性,工程菌株发酵稀释液（约10⁷CFU/mL）处理的小白菜叶片饲喂斜纹夜蛾2龄幼虫72 h的杀虫效果可达87.64%~92.13%,但vip3A基因转入内生枯草芽胞杆菌BS-2中不表现杀虫作用.毒力测定表明168vip2菌株对斜纹夜蛾2龄幼虫72 h的LC₅₀为0.0194 mL/mL.这些结果为进一步研究基因在枯草芽胞杆菌中的表达构建杀虫防病工程菌打下了基础.     

不同预处理方法对牛皮杜鹃和小叶杜鹃种子萌发的影响

采用3种方法(用100、200、400、600和800 mg·L-1GA3浸种24 h、用清水浸种6、12和24 h以及用超声波处理10、20和30 min)对牛皮杜鹃(Rhododendron aureum Georgi)和小叶杜鹃(R.parvifolium Admas.)种子进行预处理,以未经预处理的种子为对照,选择发芽率、发芽势和发芽指数以及萌发时滞、萌发高峰期、发芽持续时间为分析指标,对预处理后种子的萌发状况进行了比较分析。结果表明:采用适宜的预处理方法对牛皮杜鹃和小叶杜鹃种子的萌发有促进作用;总体上看,GA3浸种的促进作用优于另外2种预处理方法。用不同质量浓度GA3浸种24 h,2种植物种子的发芽率、发芽势和发芽指数均极显著高于对照,萌发时滞和萌发高峰期均较对照缩短;其中,用400 mg·L-1GA3浸种的牛皮杜鹃种子和用600 mg·L-1GA3浸种的小叶杜鹃种子的发芽率最高,分别达到73.50%和81.00%。用清水浸种6 h的牛皮杜鹃种子和用清水浸种24 h的小叶杜鹃种子的发芽率分别显著和极显著高于对照。用功率50 W、频率40 kHz的超声波分别处理10或20 min后,2种植物种子的发芽率均极显著高于对照,其中,用超声波处理20 min的牛皮杜鹃种子和用超声波处理10 min的小叶杜鹃种子的发芽率最高。清水浸种和超声波处理对2种植物种子的萌发时滞、萌发高峰期和发芽持续时间的影响均不明显。研究结果显示:用400mg·L-1GA3浸泡24 h和用600 mg·L-1GA3浸泡24 h分别是牛皮杜鹃和小叶杜鹃种子的最优预处理方法,可极显著提高2种植物种子的发芽率并缩短发芽时间。     

旋转磁场对小麦种子萌发及幼苗生长的影响

以“淮麦19”小麦种子为研究对象,采用磁场强度为11 mT的旋转磁场进行处理,设定不同的时间梯度(10、20、30、60 min),以未经磁场处理的为对照,研究了不同处理时间下旋转磁场对小麦种子发芽指标及幼苗生理特性的影响。结果表明：旋转磁场处理对小麦种子萌发具有促进作用,不同处理时间下,种子的发芽势、发芽率、发芽指数均有显著提高,随着时间的增加呈现先上升后下降的趋势,以处理30 min为最高,分别比对照提高了8.24％、7.37％、11.24％。经旋转磁场处理后,小麦根系发达,根长、根数均显著高于对照;幼苗生长加快,株高除处理60 min外,其他处理均显著高于对照,以处理30 min为最大,高出对照11.13％;叶片数除处理10 min外,其他处理均高于对照,以处理30 min为最大,比对照高出38.89％,且差异显著。旋转磁场处理显著增加了小麦幼苗的物质积累,不同处理时间表现出不同的效果,对幼苗生物积累量影响最佳的是处理20 min。这说明旋转磁场处理提高了小麦种子的萌发能力,加快了小麦幼苗的生长速度。     

磁化水对小麦种子萌发、幼苗生长和生理特性的生物学效应

为研究磁化水对作物的生物学效应,本文详细分析了磁化水处理对小麦种子萌发、幼苗生长和生理特性的影响。研究结果显示：磁化水处理小麦的种子发芽参数与对照相比无显著差异;磁化水处理对小麦的株高、根长、地上部和根部鲜重等生长参数也无显著影响;同样,磁化水处理在叶片色素含量、可溶性糖、可溶性蛋白质含量、含水量、细胞汁液渗透势等重要生理特征参数方面也未显示出显著差异。此外,磁化水并未显著影响小麦叶片的光合作用。综上所述,磁化水处理对小麦种子萌发和幼苗生长无明显的生物学效应。     

铜尾矿对小麦生长发育和生理功能的影响

通过盆栽实验,分析了铜陵铜尾矿对小麦生长发育和生理功能的影响。结果表明,小麦种子能在铜尾矿上萌发,但发芽率和发芽速率均小于正常土壤中播种的小麦,高比例尾矿抑制小麦的株高,尾矿降低叶绿素含量,但对叶绿素a/b无影响,与对照组相比,尾矿组根系表现为变短变粗,须根数减少,尾矿能增加小麦根和茎叶部分生物量,且能明显提高根冠比,在尾矿胁迫下,小麦叶片的细胞膜透性和游离脯氨酸含量随尾矿比例增加而增大,可作为鉴定植物相对抗性的指标。     

不同发育时期小麦种子活力的变化及其对环境温度的响应

以济麦22和山农23号为试验材料,利用标准发芽试验法对不同年份小麦种子发育过程中的种子活力变化进行研究,分析环境温度对不同发育时期小麦种子活力变化的影响,为早期小麦种子的利用及高活力种子的生产提供参考依据.结果表明: 伴随着小麦种子发育,鲜种子在花后26 d左右出现发芽能力,之后其发芽率整体呈上升趋势;干种子发芽势、发芽率和发芽指数在花后5～8 d迅速升高,之后保持相对稳定,活力指数主要受到幼苗单株干质量的影响而持续升高,一般在完熟前4～6 d达到最大值;不同发育时期小麦干种子的田间种植及其后代种子的活力测定表明,济麦22花后17 d以后的干种子田间出苗较好,并可成穗结实,其后代种子的发芽率和活力指数在不同样品间无显著差异.环境温度对不同发育时期小麦种子活力变化的影响显著,小麦花后日平均温度均值、日最高气温均值以及日最低气温均值均高,且花后日温差均值大的年份,种子发育时间短、百粒重及种子活力达到最大值的时间较早;反之,发育时间较长、百粒重及种子活力达到最大值的时间较晚,但完熟期积温高,种子活力较高.     

A wheat homolog of MOTHER OF FT AND TFL1 acts in the regulation of germination

Seed dormancy is an adaptive mechanism and an important agronomic trait. Temperature during seed development strongly affects seed dormancy in wheat (Triticum aestivum) with lower temperatures producing higher levels of seed dormancy. To identify genes important for seed dormancy, we used a wheat microarray to analyze gene expression in embryos from mature seeds grown at lower and higher temperatures. We found that a wheat homolog of MOTHER OF FT AND TFL1 (MFT) was upregulated after physiological maturity in dormant seeds grown at the lower temperature. In situ hybridization analysis indicated that MFT was exclusively expressed in the scutellum and coleorhiza. Mapping analysis showed that MFT on chromosome 3A (MFT-3A) colocalized with the seed dormancy quantitative trait locus (QTL) QPhs.ocs-3A.1. MFT-3A expression levels in a dormant cultivar used for the detection of the QTL were higher after physiological maturity; this increased expression correlated with a single nucleotide polymorphism in the promoter region. In a complementation analysis, high levels of MFT expression were correlated with a low germination index in T1 seeds. Furthermore, precocious germination of isolated immature embryos was suppressed by transient introduction of MFT driven by the maize (Zea mays) ubiquitin promoter. Taken together, these results suggest that MFT plays an important role in the regulation of germination in wheat.     

一氧化氮供体硝普钠浸种缓解盐胁迫对小麦种子萌发的抑制作用

以小麦品种‘德抗961＇为材料,用NO供体硝普钠（SNP）浸种研究外源NO对盐胁迫下小麦种子萌发的影响.结果表明：0.06 mmol/L的SNP浸种24 h后对盐胁迫下小麦种子发芽率、发芽指数、活力指数和吸胀速率的下调都有显著缓解作用;SNP浸种对盐胁迫下α-淀粉酶的活性无明显影响,但能显著提高盐胁迫下β-淀粉酶的活性;进一步研究表明,SNP浸种预处理对盐胁迫下的α-淀粉酶同工酶变浅的条带有所恢复（尤其是条带3）,同时使盐胁迫下变浅的β-淀粉酶同工酶的条带有明显的恢复（尤其是d、e、f、g）.并且SNP能显著降低盐胁迫下小麦地上部分和根中的Na^＋含量,提高其K＋含量,从而使K^＋/Na^＋显著提高.以上结果表明：SNP浸种预处理提高盐胁迫下小麦种子的萌发,主要是通过提高β-淀粉酶的活性来实现的.     

Accumulation and degradation of thiamin-binding protein and level of thiamin in wheat seeds during seed maturation and germination

Changes in the levels of thiamin-binding globulin and thiamin in wheat seeds during maturation and germination were studied. The thiamin-binding activity of the seed proteins increased with seed development after flowering. The thiamin content of the seeds also increased with development. Thiamin-binding activity decreased during seed germination. On the other hand, immunological analysis using an antibody directed against the thiamin-binding protein isolated from wheat seeds showed that the thiamin-binding globulin accumulated in the aleurone layer of the seeds during maturation, and then the protein was degraded and disappeared during seed germination. These results suggested that the thiamin-binding globulin of wheat seeds was synthesized and accumulated in the aleurone layer of the seeds with seed development, similar to the thiamin-binding albumin in sesame seeds, and that thiamin bound to the thiamin-binding globulin in the dormant wheat seeds for germ growth during germination.     

多裂骆驼蓬中生物碱类物质对小麦种子萌发和幼苗生长的影响

室内培养和盆栽试验结果表明,多裂骆驼蓬生物碱提取液浸种的小麦萌发种子呼吸速率、淀粉酶和蛋白酶活性受抑,种子萌发率下降并随处理浓度提高而降低。幼苗根系活性和叶绿素含量提高,叶片硝酸还原酶（NR）、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性增强,过氧化氢酶（CAT）活性下降;幼苗根体积,株高、根系和地上部干重增加。多裂骆驼蓬生物碱提取液浸种对小麦种子萌发和幼苗生长作用的大小顺序为：总生物碱〉水溶性生物碱〉脂溶性生物碱。     

Effect of Azospirilla Lectins on Germination Capacity of Seeds

We studied the effect of lectins of Azospirillum brasilense Sp 7 on germination capacity of tomato, cucumber, pea, wheat, and onion seeds. The lectins proved to inhibit seed germination. We studied the effect of different concentrations of lectins from four azospirilla strains on the rate of wheat seed germination. Both inhibiting and stimulating effects were demonstrated. Lectin-induced changes in the mitotic state of plant cells were demonstrated with histological sections of the root growing point in onion.     

干旱胁迫下华北驼绒藜种子大小及苞片对萌发和幼苗生长的影响

干旱是影响荒漠区植物种子萌发和幼苗生长的关键因素.以多年生强旱生半灌木华北驼绒藜为对象,研究了不同干旱程度(0、100、200、300和400g·L-1PEG6000)下,种子大小及苞片有无对种子萌发及幼苗生长的影响.结果表明:干旱胁迫显著抑制了种子萌发和幼苗地上部的生长.100和200 g ? L-1 PEG6000...