小叶锦鸡儿根际微生物群落功能多样性对环境变化的响应

利用Biolog技术对内蒙古草原灌丛优势种小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)根际土壤微生物群落功能多样性特征及其对大气CO2浓度、土壤氮水平和土壤水分3个环境因子变化的响应进行了研究。结果表明:(1)小叶锦鸡儿根际土壤微生物利用碳源总量在整个培养过程中呈逐渐增加的趋势。其利用比例较高的碳源类型为聚合物、糖类和氨基酸。(2)主成分分析表明,8个处理组的微生物群落功能多样性差异显著,其中与主成分1显著相关的碳源有14种,分别属于聚合物、糖类、氨基酸和羧酸。(3)加倍CO2浓度极显著提高平均颜色变化率(AWCD)以及丰富度指数和Shannon均匀度。(4)氮素添加使AWCD、丰富度指数和Shannon均匀度均极显著降低,其抑制效应在加倍CO2浓度时有所缓解。(5)加水处理对上述指标均有一定的促进作用,但是差异未达显著水平。(6)加倍CO2浓度和氮素添加联合处理下,小叶锦鸡儿根际微生物活性高于对照处理,说明加倍CO2浓度对微生物活性的促进效应强于添加氮素的抑制效应。(7)CO2和氮素对上述指标有交互作用。综上所述,小叶锦鸡儿根际土壤微生物群落的功能在很大程度上受到外界环境因子的影响,对环境变化较敏感的碳源类型为聚合物、糖类、氨基酸和羧酸,与利用比例较高的碳源类型基本一致。     

柠条细根的分布和动态及其与土壤资源有效性的关系

受土壤资源有效性时空异质性的影响,植物细根会表现出明显的垂直分布和季节变化特征。揭示这些特征对认识细根的养分和水分吸收规律,预测C在地下的分配特点具有重要意义。本研究运用Minirhizotron技术对晋西黄土丘陵区30年生柠条（Caragana korshinskii Kom.）人工林0-100cm土层深度范围内细根的密度( FRD, N cm-2)、根长密度( FRLD, mm cm-2)、平均直径(FRDi, mm)和根表面积(FRSA, mm2 cm-2)的垂直分布特征和季节动态进行了一个生长季的观测,并分析了这些参数与土壤温度、水分和有效氮之间的关系。结果表明：(1)FRD、FRLD和FRSA均表现出随土层深度增加而先增大后减小的趋势,以40-60cm土层之值最大(分别占总数的34.3%、35.5%和37.3%);而FRDi随土层深度增加而减小,其最大值为0.31970.0231mm,最小值为0.28840.0109 mm;(2)受土壤资源有效性季节变化的影响,FRD、FRLD和FRSA在不同土层(除0-20cm外)表现出相似的季节动态,即随季节变化而先增大后减小,春季小(分别为0.2204 N cm-2,1.8482 mm cm-2,2.2647 mm2 cm-2)而秋季大(分别为0.5316 N cm-2,4.4046mm cm-2,4.3007mm2 cm-2);FRDi则表现由粗逐渐变细的过程,春季最粗(0.3659mm)而秋季最细(0.2712mm);(3) 各细根参数与土壤温度、水分和有效氮在各土层存在不同程度的相关性。从简单相关分析来看,细根的季节性变化主要受土壤温度和水分的影响,有效氮的影响不明显。FRD、FRLD和FRSA在0-20cm土层主要受土壤水分影响(r=-0.729--0.914, p<0.05),而在20-100cm土层则主要受土壤温度的影响,且显著性随土层加深而增加(r=-0.028-0.832, p<0.05)。各土层细根与土壤有效资源间的相关性反映了细根功能的季节性差异。综合分析表明,各细根参数季节变化的54.0%-98.6%是由土壤温度和水分的交互作用而引起。     

紫胶林-农田复合生态系统甲虫群落多样性

在云南绿春县牛孔乡采用网扫法调查了紫胶林-农田复合生态系统(LPFE)中稻田(Ⅰ)、旱地(Ⅱ)、天然紫胶林(Ⅲ)、人工紫胶林(Ⅳ)的甲虫群落.采集标本3569号,隶属26科358种;象甲科种类最丰富,占全部种类的17.0%;瓢虫科数量最丰富,占个体总数的22.9%.虎甲科、隐翅甲科等物种数和个体数量在Ⅰ～Ⅳ中的分布没有明显差异;而叩甲科、粗角叩甲科、朽木甲科、伪叶甲科、瓢虫科、天牛科、负泥虫科、叶甲科和象甲科等有明显差异.LPFE、Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ甲虫物种多度分布符合对数级数模型,Ⅱ符合分割线段模型.Ⅰ～Ⅳ的甲虫多样性为:Ⅲ>Ⅳ>Ⅰ>Ⅱ.指出了栖息于植物上的甲虫群落能度量不同土地利用生境的区别,不同类群的甲虫对于生境的指示作用不同:叩甲等可以指示农田和林地的差异,而朽木甲、天牛、叶甲和象甲可以用于指示天然林和人工林生境的区别.LPFE具有区域内土地利用方式多样化的特点,对维持甲虫的多样性水平具有积极作用.Ⅲ在当地生物多样性保护中具有重要作用,Ⅱ在系统中具有很低的多样性.     

毛乌素沙地锦鸡儿（Caragana）种群形态变异

以柠条锦鸡儿（Ｃａｒａｇａｎａｋｏｒｓｈｉｎｓｋｉｉ）人工种群为对照,研究了自然分布在内蒙古毛乌素沙地各类生境（硬梁、覆沙硬梁、覆沙软梁、覆沙滩地和沙丘）的９个锦鸡儿种群的具分种意义的形态特征的变异。荚果长度在一个植株内是比较稳定的性状;但在各个种群内、种群间变异很大,覆盖了小叶锦鸡儿（Ｃ．ｍｉｃｒｏｐｈｙｌｌａ）、中间锦鸡儿（Ｃ．ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａ）和柠条锦鸡儿３个种的范围。同一生境不同种群以及不同生境种群的比较,说明,．决定荚果长度的主要是遗传因素,环境因子如水分条件可能只起次要作用。每个自然种群荚果长度的分布出现几个峰值,说明种群遗传组成的异质性。小叶形状和被毛的资料也说明各个种群内和种群间的异质性。看来,该地区锦鸡儿是上述３种锦鸡儿的杂种带（Ｈｙｂｒｉｄｚｏｎｅ）．形态变异资料也说明毛乌素沙地在遗体多样性方面也是生态过渡带。     

Isolation and characterization of diazotrophic bacteria from banana and pineapple plants

Banana and pineapple fruit crops are widely cultivated in tropical areas where high amounts of fertilizers are applied, principally nitrogen. Over 200 kg N.ha^-1.yr^-1 is often applied to these crops. Nevertheless, developing countries face the problem of high costs of chemical fertilizers. As already demonstrated for other tropical crops, like sugar cane, the utilization of nitrogen-fixing bacteria may support the growth of these fruit plants. In this work, we demonstrate the association of nitrogen-fixing bacteria with banana and pineapple. Samples from roots, stems, leaves and fruits of different genotypes showed the occurrence of diazotrophic bacteria, when evaluated in semi-specific semi-solid media. These isolates could be separated into seven different groups according to their morphological and physiological characteristics. Additional, phylogenetic assignments were performed with group- and species-specific oligonucleotide probes. Bacteria related to the groups of Azospirillum amazonense, Azospirillum lipoferum, Burkholderia sp. and a group similar to the genus Herbaspirillum could be detected in samples of both crops. However, Azospirillum brasilense and another two groups of Herbaspirillum-like bacteria were detected only in banana plants. Two isolates of the latter group were identified as Herbaspirillum seropedicae, whereas the other isolates may represent a new Herbaspirillum species.     

基于ITS序列和trnL-F序列探讨小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿的种间关系

中间锦鸡儿Caragana davazamcii Sancz.的分类处理一直存在争议, 它与小叶锦鸡儿C. microphylla Lam.和柠条锦鸡儿C. korshinskii Kom.的关系尚不清楚。该种被处理为一个独立的种或后两个种的变种。本文利用ITS序列和叶绿体trnL-F序列, 综合形态和地理分布, 探讨了中间锦鸡儿的起源及与另外两个种的种间关系。结果显示, 中间锦鸡儿的trnL-F序列与小叶锦鸡儿完全一致, 而与柠条锦鸡儿有明显差异。中间锦鸡儿的ITS序列高度纯合, 不支持该种可能是杂交起源的假设。相反, 另外两个种的ITS序列均出现多个位点杂合, 克隆后均得到2种不同的序列。中间锦鸡儿的ITS序列与小叶锦鸡儿2种序列中的1种完全一致。该结果表明, 中间锦鸡儿可能作为亲本之一参与了小叶锦鸡儿的杂交起源, 或者基因流是造成这两个种形态相似的主要原因。中间锦鸡儿与柠条锦鸡儿形态上的相似可能是趋同进化的表现。     

半褶织纹螺(Nassarius semiplicatus)及其生活环境中分离培养的细菌毒性测试与种类分析

在中国沿海地区,因食用织纹螺导致的中毒事件时有发生.最近的研究表明,河豚毒素及其衍生物是织纹螺中主要的致毒成分.但是,对于织纹螺中河豚毒素的来源还不清楚.[目的]本研究尝试分离、培养和鉴定织纹螺及其生活环境中的细菌,并对其毒性进行分析,为探明织纹螺中河豚毒素的可能来源提供科学依据.[方法]先后于2006年6月13日和19日在江苏省盐城采集织纹螺样品,应用小鼠生物法对织纹螺样品的毒性进行了测试;从织纹螺体内及其生活环境中分离细菌,并选择部分菌株进行了室内培养;以直接竞争酶联免疫分析方法(ELISA)对培养菌株中的河豚毒素进行了检测;通过对细菌16S核糖体DNA(rDNA)部分序列的测定,对有毒菌株进行了初步的种灯分析.[结果]实验结果表明,采集的织纹螺为半褶织纹螺,两次采集样品的毒性分别为247 MU(mouse unit,小鼠单位)和270MU/100g组织(湿重).对14个菌株进行了毒性检测,其中有毒细菌9株.产毒菌株的毒性普遍较低,毒性范围为15～96 ng/g.有毒菌株核糖体序列与弧菌(Vibrio)、希瓦氏菌(Shewanella)、动性球菌(Planococcus)、海单胞菌(Marinomonas)、发光杆菌(Photobacterium)等菌属有较高的相似性,可能具有较近的亲缘关系.[结论]研究发现半褶织纹螺体内及其生活环境中存在能够产生河豚毒素的细菌,说明织纹螺中的河豚毒素可能与其体内及其生活环境中的细菌有关,有必要进行深入研究.     

菌株B10对食用菌木霉病的拮抗作用及菌株鉴定

在食用菌实际生产中发现1株对栽培袋中致病菌木霉具有较强抑菌作用的菌株,命名为B10,通过菌体拮抗试验、发酵上清液拮抗试验,结果表明B10对木霉29菌体拮抗抑菌圈32.3 mm,拮抗带宽达到24.3mm。36 h发酵上清液对木霉有良好的抑制作用,最大抑菌圈25.22 mm,最大拮抗带宽16.85 mm,抑制现象明显。对B10做生理生化实验和16S rDNA序列测定,鉴定结果为死谷芽胞杆菌。本研究为今后芽胞杆菌在食用菌产业生物防治中的应用奠定了基础。     

厌氧条件下希瓦氏菌腐殖质还原对偶氮还原的影响

以希瓦氏菌属的3个代表种为研究对象,研究了在厌氧条件下腐殖质的存在对偶氮还原的影响。实验结果表明:3个代表菌株在厌氧条件下都有高效的偶氮还原和腐殖质还原功能,1mmol/L偶氮染料在24h内完全脱色,并且偶氮还原与电子供体氧化存在着紧密的偶联关系。腐殖质物质模式物2-磺酸蒽醌AQS在小于1~2mmol/L条件下能显著加速偶氮还原,12h就完全脱色,3mmol/L时18h完全脱色。但当浓度大于3mmol/L时则对偶氮还原产生明显抑制作用。另一腐殖质模式物2,6-双磺酸蒽醌AQDS其浓度在1~3mmol/L以内亦使脱色在12h内完成,4~6mmol/L时15h左右完成脱色。7~12mmol/L仍有一定的脱色促进作用,但随着浓度的提高,其促进作用也逐渐减弱。这说明腐殖质的确可以作为氧化还原中间体穿梭于电子供体与染料的偶氮双键之间促进偶氮还原。但当其浓度达到某一阈值时它就显出与偶氮键竞争电子的本质,从而使偶氮还原速率下降。原因在于他们的氧化还原电势的差异,导致细菌呼吸链的电子递体对腐殖质物质和偶氮键的亲和力不同,从而使不同腐殖质浓度对偶氮键还原产生了不同的影响。