新疆棉花黄萎病菌拮抗细菌的分离、筛选与鉴定

【背景】棉花黄萎病是由大丽轮枝菌(Verticillium dahliae Kleb.)引起的一种世界性病害,近年来对该病害的生物防治因具有环境友好和人畜安全的特性而倍受关注。【目的】筛选棉花黄萎病高效拮抗细菌并对其进行鉴定,为棉花黄萎病的生物防治扩充菌种资源。【方法】采用稀释涂布平板法分离细菌,并进行拮抗细菌的初筛和复筛,通过形态特征、生理生化特征和16S rRNA基因序列分析对筛选到的细菌进行鉴定,确定其分类地位。【结果】初筛分离到535株对病原菌具有拮抗作用的细菌,并选取了108株拮抗细菌进行复筛,最终筛选到了4株优势拮抗细菌。通过形态观察、生理生化特征和16SrRNA基因序列分析,将菌株BHZ-29、SHT-15、SHZ-24和SMT-24分别鉴定为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillusvelezensis)、枯草芽孢杆菌斯皮兹仁亚种(Bacillus subtilis subsp. spizizenii)、萎缩芽孢杆菌(Bacillus atrophaeus)和香草芽孢杆菌(Bacillus vanillea)。【结论】获得了4株高效拮抗细菌,并且首次报道了香草芽孢杆菌对棉花黄萎病菌具有抑制作用。     

杜仲细胞悬浮培养产黄酮及其动力学研究

本文应用正交设计对杜仲细胞悬浮培养的基本培养基和植物生长物质浓度进行了筛选,并对影响杜仲细胞悬浮培养和总黄酮含量的不同因素进行了考察。结果表明,B5培养基+0.5mg/L NAA+0.6mg/L 6-BA、蔗糖30g/L、初始pH 5.0-5.5、接种量20g(FW)/L以及摇床转速110r/min为杜仲细胞悬浮培养的适宜条件。通过对杜仲悬浮细胞生长和代谢动力学的分析表明：杜仲细胞悬浮培养生长符合Logistic生长模型,最大比生长速率( m)为0.417d-1;细胞基于蔗糖的真正比生长得率(YG)与维持系数(m)分别为0.619g/g和0.0206g/(g·d-1);黄酮合成属部分生长耦联型,可用Luedeking-Piret模型进行描述。研究结果为杜仲细胞大规模悬浮培养生产天然活性成分奠定了基础。     

北京地区红隼的迁徙路线和活动区域

红隼(Falco tinnunculus)被列为国家二级重点保护野生动物,是能同时适应农村和城市环境的小型猛禽,对维持城市生态系统稳定具有重要意义。2022年4月至7月,为在北京救助的7只红隼佩戴了卫星追踪器,追踪其活动轨迹,依据追踪的动物活动位点数据,采用净平方位移-时间曲线依次对各红隼的迁徙模式进行了判别,深入分析了迁徙红隼的迁徙时间、距离和路线等,并采用核心密度法分别计算了迁徙及留居型红隼95%及50%活动区面积。研究结果表明,在北京地区红隼的迁徙模式为部分迁徙,追踪的7只红隼个体(N01 ~ N07)中,4只为留鸟,1只为迁徙鸟,2只居留类型无法准确判断。N01为迁徙红隼,其度夏地和越冬地分别在内蒙古锡林郭勒盟和河北廊坊,此红隼秋季迁徙速度明显高于春季,其春季迁徙距离551 km,历时25 d,平均迁徙速度为22 km/d,而秋季迁徙距离412 km,历时2 d,平均迁徙速度为203 km/d,河北承德滦平县是其春季迁徙的重要中途停歇地。不同红隼个体间95%及50%活动区面积均存在较大差异,迁徙红隼N01 95%、50%活动区面积在度夏区分别为93.10 km²、17.50 km²,在越冬区分别为7.03 km²、0.99 km²;留居型红隼95%、50%活动区面积均值分别为1 165.34 km²、178.71 km²(n = 4),其中最大95%、50%活动区面积分别为4 320.26 km²(N02)、648.22 km²(N02),最小95%、50%活动区面积分别为2.80 km²(N03)、0.29 km²(N03)。本研究揭示了北京地区红隼的迁徙模式、迁徙路线、重要停歇地及活动区状况,为红隼的针对性保护和管理提供了科学依据。     

基于实码遗传算法的湖泊水质模型参数优化

参数的合理取值决定着模型的模拟效果,因此确定研究区域的模型结构后,需要对模型的参数进行优化.湖泊水质模型(Simulation by means of an Analytical Lake Model,SALMO)利用常微分方程描述湖泊的营养物质循环和食物链动态,考虑了多个生态过程,包含104个参数.由于参数较多,不适宜采用传统参数优化方法进行优化.利用太湖梅梁湾2005年数据,采用实码遗传算法优化了SALMO模型中相对敏感的参数,运用优化后的模型,模拟了梅梁湾2006年的水质.对比分析参数优化前后模型的效果表明遗传算法能高效地对SALMO进行参数优化,优化后的模拟精度得到了显著提高,能更好地模拟梅梁湾的水质变化.     

人工管理和自然驱动下盐城海滨湿地互花米草沼泽演变及空间差异

将盐城国家级自然保护区核心区划分为人工管理区和自然湿地区两种模式,根据2000年、2006年、2011年3个时相的ETM+影像,运用RS、GIS技术和景观生态学方法,分析不同驱动力下互花米草沼泽景观变化的差异.结果表明:(1)人工管理区,2000-2011年,互花米草沼泽面积由272hm2增加到781hm2;平均分维数呈下降的趋势,聚合度指数呈上升的趋势,表明互花米草沼泽在空间上趋于聚集,在形状上趋于规则;从互花米草沼泽增长速率看,2000-2011年,呈现先快后慢的特征.在景观空间演变上,互花米草沼泽的平均宽度从598.679m增加到1719.002m,表现出向海陆两个方向扩张的特征.(2)自然湿地区,2000-2011年互花米草沼泽面积由2023hm2增加到3974hm2;平均分维数和聚合度指数呈先上升后下降的趋势;米草沼泽增长稳定,年增长约160-180 hm2/a,单位长度岸线年增长面积约为15 hm2· km-1·a-1左右;比较发现,自然湿地区互花米草沼泽的增长速度高于人工管理区的增长速度.在景观空间演变上,互花米草沼泽平均宽度从1625.586m增加到3193.317m,2000-2006年表现出向海洋单方向扩张的特征,2006-2011年表现出向海陆两个方向扩张的性质.(3)在自然条件下互花米草沼泽扩张受到气候、地貌过程、水文过程、植被类型及种间竞争的影响,表现出明显的带状特征.在人工管理下,通过建设拦水堤坝等,阻止了潮汐作用下海水的扩散能力,生态过程发生改变,致使生态系统类型向淡水湿地方向演变,抑制了互花米草沼泽的扩张,表现出一定的镶嵌格局.     

荒漠区植物光合器官解剖结构对水分利用效率的指示作用

植物生理功能的发挥以结构为基础,因此,植物光合器官(叶片或同化枝)解剖结构会对水分利用效率(WUE)有一定的指示作用。通过对黑河流域优势种灌木光合器官的解剖特征和表征WUE的稳定碳同位素比率(δ13C)进行分析,试图从解剖结构的角度为荒漠植物WUE寻求一个有效的指示指标。结果显示:(1)除花棒外,轴状光合器官植物的δ13C值均高于叶状。(2)不同荒漠植物光合器官及不同组织厚度变化范围较广,叶厚度(Tl)或轴直径(Da)、角质层厚度(Tc)、表皮厚度(Te)、栅栏组织厚度(Tp)、海绵组织厚度(Ts)、贮水组织厚度(Ta)的最大值分别约为最小值的6.9、5.8、11、4、3.5和3.5倍。荒漠区多数轴状光合器官植物的Da以及Te高于叶状。(3)所研究优势种灌木的δ13C值与Tl或Da之间存在极显著的正相关关系(r=0.719,P<0.01),与不同组织厚度(Tc、Te、Tp、Ts和Ta)之间相关性不显著。由此可知,从植物光合器官的解剖结构来看,荒漠区植物的WUE可以用Tl或Da来表征,叶片越厚,越有利于植物高效利用水分,且轴状光合器官植物的WUE高于叶状。     

花生四烯酸产生菌高山被孢霉的高糖驯化研究

【目的】提高花生四烯酸(Arachidonic acid,ARA)产量,克服ARA产生菌高山被孢霉(Mortierella alpina)在长期的保存及使用过程中易受到外界条件影响发生退化,从而导致菌种耗糖量降低、影响菌种摄入营养的能力和不利于工业化生产的缺点。【方法】首先采用固体培养基驯化,将菌种逐级涂布于梯度高糖PDA平板(含糖量分别为2%、5%、7%、10%和15%)培养,挑选经固体驯化后能耐受10%高糖浓度平板的菌种,转接到两种含不同氮源的梯度高糖(含糖量分别为3%、4%、5%和6%)液体培养基中进行驯化,最后对驯化后的菌种进行2 L发酵罐放大实验。【结果】当培养基中以酵母粉为氮源时,驯化后菌体的最高耗糖量由3 g/(L.d)提高到12 g/(L.d);当培养基中以玉米浆为氮源时,驯化后菌体的最高耗糖量由7 g/(L.d)提高到12 g/(L.d)。摇瓶驯化实验结果表明以玉米浆为氮源驯化的菌种发酵效果较好,发酵罐实验结果显示菌体生物量为50 g/L,总油脂为18 g/L,目的产物ARA产量为8 g/L。相比未驯化之前的发酵结果,生物量和总油脂含量提高了近3倍,ARA产量提高了近4倍。【结论】经过高糖驯化,菌种的耗糖能力得到提高,生物量、总油脂及ARA的产量也都有所增加,从而可以使菌种在保存和使用过程中不易退化,保持稳定。     

紫苏对医院绿地土真菌群落组成及生态功能群结构的影响

医院绿地土壤是医院人体病原真菌或潜在人体病原真菌重要的物种储存库.这些携带真菌孢子的土粒和灰尘在空气中的传播增加了医院院内真菌感染的风险,已成为一个日趋严重的公共卫生问题.现研究表明,不少高等植物,尤其是药用植物具很强的抗真菌特性.基于高通量测序及模拟盆栽试验,本研究观察了种植药用植物紫苏Perilla frutesc...     

羟自由基诱导的烟草原生质体的凋亡:流式细胞法的新证据

用1.0 mmol/L FeSO4/0.5 mmol/L H202处理烟草(Nicotiana tabacum L.cultivar BY 2)原生质体,发现羟自由基能够诱导烟草原生质体的凋亡.具体表现为细胞核皱缩、DNA Ladder、TUNEL阳性反应等典型的凋亡特征.在动物细胞凋亡过程中,线粒体起着非常重要的作用,其中膜电位(△ψm)的变化以及由其引起的位于线粒体膜上的通透性孔(PTP)的开放与Cyt c的释放有关.另外,在动物凋亡细胞中,磷脂酰丝氨酸(phosphatidyl serine,PS)会从细胞膜内侧向外翻转.为了判断植物细胞凋亡过程中膜电位的变化情况以及PS的外翻程度,我们采用了流式细胞法.结果表明,随着处理时间的延长,烟草原生质体线粒体的膜电位逐渐降低;膜内PS大量外翻.说明由羟自由基和烟草原生质体组成的凋亡体系是一种可靠的凋亡组合,可以用来对植物细胞凋亡机理做进一步研究.     

连翘花的结构与繁育系统研究

通过定株观察、解剖和人工套袋交叉授粉试验对连翘花的生长发育和繁殖系统进行研究.结果表明:(1)连翘具有2种避免自交的方式,雌雄异位和雌雄异熟.其雌雄异位表现为长雄蕊短雌蕊花型和短雄蕊长雌蕊花型;雌雄异熟表现为长雄蕊短雌蕊花型为雄蕊先于雌蕊成熟,短雄蕊长雌蕊花型表现为雌蕊先于雄蕊成熟.(2)连翘花P/O值测定和户外套袋交叉授粉试验显示,P/O值为2 000±300;不同类型花的异花授粉结果率在50.64%~80.32%,其中短型花的花粉授到长型花柱头的结果率最高,达80.32%,而长型花和短型花的同型花授粉结果率分别为2.92%和34.15%,表明连翘的异花授粉结果率高于自花授粉,以异交为主,其繁育系统属兼性异交.研究结果认为,连翘雌雄异位和雌雄异熟是其自然结果率低下的主要原因,为进一步探讨连翘在木犀科中的系统进化提供了生殖生态学的依据.