干扰方式对香蕉园入侵杂草群落种间关联的影响

【目的】探讨干扰方式对香蕉园入侵杂草群落种间关联的影响。【方法】在样方调查的基础上,运用方差比率法(V_R)、χ²检验、联结系数A_c、Ochiai指数I_O、Spearman秩相关分析法研究人工挖除、药剂除草、机械割除3种干扰方式下香蕉园入侵杂草的种间关联特征。【结果】白花鬼针草、阔叶丰花草、鹅肠菜为香蕉农田入侵杂草的主要建群种,入侵杂草群落总体方差比率V_R均大于1,3种杂草管理方式群落种间总体呈显著正联结趋势。χ²检验显示,人工挖除方式有3个种对显著联结,1个种对(香附子-两耳草)极显著联结;药剂除草方式有3个种对显著联结;机械割除方式有6个种对显著联结,3个种对(鹅肠菜-败酱叶菊芹、阔叶丰花草-败酱叶菊芹、阔叶丰花草-无刺含羞草)极显著联结。联结系数A_c、联结程度I_O分析得到的结果与χ²检验基本一致,达到显著和极显著联结的种对较少,大部分入侵杂草种间联结性较弱。Spearman相关性分析显示,人工挖除、药剂除草、机械割除3种干扰方式的入侵杂草显著相关的种对比例均较低,分别为18.2%、14.3%、13.6%。【结论】3种干扰方式的香蕉园入侵杂草种间关系均较松散,机械割除方式的杂草群落更趋于稳定。阔叶丰花草在不同干扰方式下与种间都有显著的关联性,对杂草群落稳定共存发挥重要作用,在香蕉园杂草生物防治中具有利用潜力。     

香蕉抗病种质NBS类RGAs的克隆及相关序列差异分析

根据植物NBS类抗病基因保守氨基酸序列P-loop和疏水氨基酸GLPL保守序列设计简并引物,从香蕉抗镰刀菌枯萎病(4号小种)材料GCTCV-119的基因组DNA及cDNA中扩增获得9个DNA片段和10条cDNA片段,均编码为通读的氨基酸序列,命名为"BR-1"-"BR-19",GenBank登录号依次为EF515833-EF515836, EU123871-EU123885。同源性分析表明,均与已报道的植物抗病基因有不同程度的同源性,具有P-loop(Kinase-1a)、Kinase-2、RNBS-B(Kinase-3a)以及GLPL等保守氨基酸序列,属于non-TIR-NBS类候选抗病基因。其中,BR-5和BR-6与番茄抗镰刀菌枯萎病番茄专化型I2、I2-1和I2-2基因聚为一类,可能与香蕉镰刀菌枯萎病的抗性相关。     

香蕉枯萎病生防菌绿头枝孢菌LS1的筛选鉴定

【背景】香蕉枯萎病是一种真菌土传毁灭性病害,由于抗病品种产量普遍不佳和化学防治易污染环境等系列问题,生物防治是其理想的防治方法。【目的】筛选抗香蕉枯萎病的深色有隔内生真菌(Dark septate endophytes,DSE)菌株,丰富生防菌株资源库。【方法】采用平皿和盆栽实验方法评价5株DSE对香蕉的促生作用和对香蕉枯萎病的防治效果,采用形态学和分子生物学相结合的方法对优良菌株进行分类鉴定。【结果】接种DSE可有效促进香蕉植株的生长,尤以菌株LS1作用最显著,接种后鲜重与干重分别比对照增加47.36%与42.40%;接种DSE可有效提高植株对香蕉枯萎病的抗性,其中菌株LS1处理的香蕉植株表现的防治效果显著优于其它菌株,平皿中的防效为86.19%,盆栽实验防效为63.19%;结合形态学和分子鉴定技术,将菌株LS1鉴定为绿头枝孢菌Cladosporium chlorocephalum。【结论】LS1是一株具有开发利用价值的香蕉枯萎病生防菌株。     

香蕉组织培养过程中内生菌污染的控制

研究了体外培养一种孟加拉传统香蕉（Musa spp. Cv. Kanthali）的茎尖组织。茎尖的原始细胞表面经无菌处理（0.1% HgCl₂处理12min）,接种6～15d后外植体地下茎部分仍有微生物污染（大部分是细菌）,杀死了85％的外植体。为确定无污染培养基,将等量外植体分别浸泡在含400mg/L氨苄青霉素和200mg/L庆大霉素（两种光谱抗生素）的培养基中1h。结果表明,经抗生素处理的外植体完全没有污染,但培养3周后不能再生。进行二次继代培养后,其中一部分外植体吸收了培养基并胀大,颜色由苍白转变成浅绿或深绿。三次继代培养后数天,不再观察到外植体的生长,所有经抗生素处理过的外植体都开始死亡。在未经抗生素处理的活外植体中,单个茎发育的最佳培养基是：MS+4.0mg/L BA+0.5mg/L KT+15% CW,平均生长时间为18～21d,但再生率很低,只有30％。茎细胞增殖的最佳培养基是：MS+4.0mg/L BA+2.0mg/L IAA+15% CW,每个茎平均只萌发3～4个芽。最后,在添加0.5mg/L IBA的一半浓度的MS培养基中,体外培养茎最大生根率达到90％。     

根癌农杆菌介导的香蕉遗传转化研究进展

香蕉的栽培品种绝大多数是三倍体, 常规育种难度大, 工作周期长, 难以采用传统的育种方法进行遗传改良, 因此转基因技术成为改良香蕉种质的有效方法。根癌农杆菌介导的香蕉的遗传转化从20世纪90年代起取得的了较大的进步, 但仍然存在着很多问题。文章分析了影响农杆菌介导香蕉转化的几个重要环节, 并对其研究现状、存在的问题及应用前景作简要概述。     

香蕉园黄胸蓟马成虫种群的活动节律、消长规律与空间分布

为系统明确黄胸蓟马在香蕉园的活动节律、消长规律与空间分布。采用蓝色诱虫板诱集法和田间踏查法,在2016—2018年期间调查了香蕉园黄胸蓟马成虫的活动高度情况、日间节律、以及不同香蕉品种(南天黄、巴西蕉与皇帝蕉)与不同地区(海南澄迈、广西玉林与云南景洪)的种群消长规律,同时分析了其空间分布格局与性比。结果显示:高度与蓟马种群数量密切相关,2—6 m是香蕉园黄胸蓟马的主要活动高度范围;蓟马种群的活动节律在晴、阴与雨天基本一致,日活动高峰时段为12:00—16:00时,夜间和阴雨天均活动少;黄胸蓟马的种群动态不受香蕉作物品种和地理区域的影响,但与香蕉作物的生长期密切相关;年度消长规律呈现单峰型,香蕉进入花蕾期时,蓟马种群数量快速增长,盛花期时达到高峰,其余时期少有发生。聚集指标与Taylor回归法分析共同表明黄胸蓟马成虫在香蕉园的空间分布型为聚集式分布。性比调查发现黄胸蓟马在香蕉花蕾内的雌虫比例约为70%,表明该虫是一个雌性为主的种群。为揭示黄胸蓟马的灾变规律提供了基础数据,同时可为香蕉蓟马的适时与精准化监测预报及防治提供指导依据。     

香蕉苹果酸脱氢酶基因克隆及其逆境胁迫表达

从香蕉果实抑制差减文库中获得一条香蕉苹果酸脱氢酶基因片段,采用RACE技术获得全长,命名为MaMDH;MaMDH基因全长1 249bp,编码332个氨基酸。生物信息学分析预测其编码蛋白分子量约35 448Da,等电点为6.53。与已知植物苹果酸脱氢酶基因相比,氨基酸同源性均达92%。保守结构域分析发现,MaMDH基因具有NAD结合位点、苹果酸结合位点和二聚体结合位点。系统进化树比对分析表明,MaMDH与玉米和小麦的亲缘关系较近。MaMDH基因在乙烯利处理香蕉苗中上调表达;在盐、Al 3+胁迫和香蕉尖孢镰刀菌4号生理小种处理幼苗中先上调表达,后下调表达;在冷害胁迫幼苗中先下调表达,后上调表达;而在干旱胁迫、伤害胁迫幼苗中表达没有明显变化。研究表明,香蕉中的苹果酸脱氢酶基因具有响应生物胁迫和非生物胁迫能力,可能在香蕉适应衰老、盐、铝、低温胁迫和枯萎病菌侵染等逆境中发挥重要作用。     

香蕉MaCAM基因克隆及表达分析

从香蕉根的cDNA文库中获得了一段香蕉钙调蛋白基因的片段,采用RACE技术获得其全长,命名为MaCAM。该基因全长845bp,编码149个氨基酸。生物信息学分析表明,该蛋白属稳定蛋白,其等电点为4.12,有2个保守的EFh功能结构域。与已知植物的钙调蛋白基因相比,一致性达90%以上。其中与粳稻、油棕、胡萝卜、甘蔗的CAM编码的氨基酸序列的一致性分别为99.33%、96.71%、98.00%、98.66%。系统进化树比对分析显示,香蕉与甘蔗的亲缘关系最为密切。器官特异性分析表明,MaCAM在香蕉的根、球茎、叶片、花和果实中均有所表达,在根中表达量最高,花中次之,而在叶片中的表达量最低。     

香蕉果实特异性ACC合酶的cDNA克隆及序列分析

根据ACC合酶高度保守区氨基酸序列设计两种兼并引物。通过RTPCR,克隆了香蕉果肉ACC合酶1693bp的cDNA片段。再根据其序列测定结果进行5′RACE(RapidamplificationofcDNAends)。最终确定香蕉果肉中ACC合酶的mRNA全长为1752个核苷酸。其中5′非翻译区74个核苷酸,编码区1461个核苷酸,3′非翻译区217个核苷酸,编码产物为486个氨基酸。通过Northern杂交分析,证明此ACC合酶基因的表达具有果实特异性     

生物炭对香蕉苗根际土壤微生物群落与代谢活性的影响

采用盆栽培养香蕉小苗,以生物炭与土壤的不同比例混合作为培养基质。3个月后采集香蕉苗根际土壤,采用稀释平板菌落计数法测定微生物数量;采用BIOLOG-ECO技术分析香蕉苗根际土壤微生物群落。结果显示,生物炭的施加能够显著增加土壤中微生物数量,生物炭低量(C1)施加对真菌、放线菌的数量就有明显提高,最高分别达到12.1×103cfu/g、10.2×104cfu/g。较高生物炭的施加量(C2、C3)显著提高细菌、氨化细菌和固氮菌数量,最高分别达到8.8×106cfu/g、4.5×103cfu/g、17.0×105cfu/g。BIOLOG-ECO分析表明,生物炭的施加提高了微生物群落平均颜色变化率(Average well color development,AWCD),多样性指数和碳源利用丰度。生物炭的施加提高了香蕉苗根际微生物对碳源的利用能力。在同一时期,微生物对不同碳源的利用能力均表现为C3处理组最高,CK较低。结果表明,生物炭的添加对提高香蕉苗根际土壤微生物群落数量,改善微生物群落构成和代谢具有显著作用。