假单胞菌的生物防治作用研究

假单胞菌能产生多种抗生素 ,改善植物营养 ,促进植物生长 ,且能降解土壤中有毒物质 ,对植物促生长防病作用显著。部分假单胞菌株具有杀虫功能 ,由假单胞菌可开发一系列生物防治产品     

冷却肉中假单胞菌温度预测模型的建立与验证

为了快速预测和监控引起冷却肉腐败变质的主要微生物--假单胞菌的生长,以从冷却猪肉中分离得到的假单胞菌P-1菌株作为受试菌,建立和验证0～10℃低温条件下假单胞菌的生长动力学模型.利用SAS程序拟合不同温度条件下的生长情况,经过比较发现,Gompcrtz模型比线性模型能更好地拟合假单胞菌的生长,从而得到假单胞菌生长的Gompcrtz模型参数;利用平方根模型对假单胞菌的最大比生长速率平方根一温度进行拟合,得到假单胞菌生长的二级模型:利用培养基数据、冷却肉产品数据和温度波动条件下的数据对所得到的二级模型进行验证,计算得到总的偏差因子和准确因子分别为0.944和1.256,结果表明建立的二级模型能真实快速有效地预测0～10℃下冷却肉中假单胞菌的生长.     

气调包装冷却猪肉中假单胞菌生长概率模型的构建

为了延长冷却猪肉的货架期,以及为其气调包装组分选择提供依据,该文模拟实际生产情况,将气调保鲜冷却猪肉中优势腐败菌之一的假单胞菌接种到灭菌肉上,在(4±1)℃下,运用Logistic方程构建不同气调CO2比例下假单胞菌的生长概率模型,建立生长/不生长边界曲线,研究气调保鲜冷却猪肉中假单胞菌的生长概率。研究表明,假单胞菌在无CO2或低CO2体积分数的情况下,O2的体积分数和初期接种量的提高会使得假单胞菌生长概率变大;在高CO2体积分数情况下,假单胞菌生长概率会随之减小甚至为0,此时O2的体积分数和初期接种量对假单胞菌生长概率不构成影响。Logistic模型的拟合度较好,决定系数r2均高于0.85,实际观测值与模型预测值的决定系数R2均高于0.95,预测整体正确率为93.3%。文中定义了概率模型中模型预测的"有效-安全","有效-危险","无效-安全","无效-危险"等4种情况,进一步验证模型的有效性以及保证气调包装组分的安全选择。研究结果为气调保鲜肉制品生产中气体组分的选择提供技术依据。     

4株红螺菌科细菌的拮抗作用及其影响因素

对4株红螺菌(荚膜红假单胞菌PSB-2、球形红假单胞菌PSB-3、胶质红假单胞菌H1和沼泽红假单胞菌H10)的去细胞上清液(CFS)抑制水产养殖病原菌的作用进行研究,并探讨养殖水体环境对红螺菌拮抗作用的影响.结果表明,4株红螺菌在细胞生长稳定期后能有效分泌拮抗物质,其去细胞上清液(CFS)对20多株水产养殖病原菌均有抑制作用.从抑菌活性看,荚膜红假单胞菌的抑菌活性强于其他菌株:荚膜红假单胞菌对水产养殖病原菌的最低抑菌浓度(MIC)为8～64 AU/mL,而其他红螺菌株多为4～16 AU/mL.在养殖水体的生态因子中,水体pH、NH4 -N与NO2--N对红螺菌代谢产物的抑菌活性影响较大,pH7～9,NH4 -N低于5 mg/L、NO2--N浓度低于7mg/L时抑菌活性较强,而养殖水体温度与溶氧变化对红螺菌的抑菌活性基本无影响作用.     

烟草根表可培养细菌群落组成及典型菌群的促生特性研究

植物微生物组是维护植物生长发育、提升抗逆防病的重要调控因素。为发挥植物微生物促进烟草生长、改善烟草根区微生态功能作用,本研究从烟草根表分离筛选可培养细菌组,并对不同菌株的促生能力进行测定。结果表明：(1)从烟草根表分离并鉴定出可培养菌株310株,隶属于31个属,其中主要为芽孢杆菌属(Bacillus)、假单胞菌属(Pseudomonas);(2)对比分析发现假单胞菌属、芽孢杆菌属、寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)和成对杆菌属(Dyadobacter)为4种供试土壤烟草根表共有的细菌类群;(3)对进一步筛选得到的16株菌株进行促生能力的测定,发现6株菌具有固氮能力,5株菌产铁载体,4株菌可溶解无机磷,4株菌产IAA;(4)盆栽试验验证16株菌株的促生效果,其中37.5%的菌株对烟草生长具有显著促进作用,烟草株高、总鲜物质量和地下部干物质量分别比对照提高35.1%、27.9%和30.7%。总之,从烟草根表分离获得多种具有促生能力的菌株,为未来构建促进烟草健康生长的复合菌剂提供了理论基础。     

低温热处理对超高温灭菌乳中假单胞菌脂肪酶的活性影响

通过分析不同因素对假单胞菌脂肪酶活性的影响以及假单胞菌脂肪酶活性与超高温灭菌(UHT)乳脂肪上浮的关系,研究了控制UHT乳中假单胞菌脂肪酶活性和延缓脂肪上浮现象的措施。结果表明pH值对假单胞菌脂肪酶的活性有显著性影响(P<0.01),50、55、60℃(20min)的低温热处理能显著降低假单胞菌脂肪酶的活性(P<0.01)。贮藏试验表明低温热处理对控制UHT乳在贮存过程中的假单胞菌脂肪酶活性水平(P<0.01)和脂肪上浮现象(P<0.05)有明显的作用,而55℃和15min的低温热处理对缓解UHT乳在贮藏过程中的脂肪上浮现象最为有效。     

假单胞菌Nwu1-mu对陕北石油污染土壤的生物修复作用研究

选用假单胞菌Nwu1-mu对陕北地区石油污染土壤进行生物修复。通过检测修复过程中土壤样品的菌体生长数量、脱氢酶活性、表面张力和石油烃及其组分降解率综合考察了菌株对石油烃类物质的降解作用。结果表明,在不添加营养物质的前提下假单胞菌Nwu1-mu在60d内对石油污染土壤中的石油烃类物质降解率达到了86.5%,尤其对石油烃中的C24～C28和〉C28组分有突出的降解效果;菌株产脱氢酶和表面活性剂显示出了良好的性能,在石油烃类物质的降解过程中均起着关键的促进作用。假单胞菌Nwu1-mu显示出的强大的生物修复潜力及其不依赖于外来营养源的特性,为黄土高原的土壤生态环境修复提供了新的解决思路。     

光合细菌对鱼病原细菌生长的影响

从发病的棒花鱼（Abbottina rivularis）和鲫鱼（Carassius auratus）分离得到7株菌,经人工感染证实其中的B3、J1和J2等3株菌均为病原细菌。B3和J1鉴定为嗜水气单胞菌（Aeromonas hydrophila）,J2鉴定为豚鼠气单胞菌（Aeromonas caviae）。采用平板扩散法测定了光合细菌嗜酸红假单胞菌Y7（Rhodopseudomonas acidophila Y7）、球形红假单胞菌X3（R．spheroids X3）和桃红荚硫菌S（Tniocapsa roseopersicina S）对病原细菌B3和J2生长的影响。结果表明：在营养琼脂平板上3种光合细菌对两种病原细菌（B3和J2）无明显拮抗作用,但光合细菌能覆盖在病原细菌上生长;3种光合细菌对病原细菌生长有明显的抑制作用,其中球形红假单胞菌X3抑制作用最大,但X3代谢产物对病原细菌生长无明显抑制作用,说明X3对病原细菌的抑制作用来自菌体细胞。X3还能明显抑制水体中的病原菌B3和J2的生长。     

柠檬酸和乙酸对致腐假单胞菌的抗生物被膜研究

为探究有机酸对食品中致腐假单胞菌抗生物被膜活性,本试验测定了柠檬酸(CA)和乙酸(AA)对荧光及隆德假单胞菌的最小抑菌浓度(MIC)和生物被膜抑制能力,通过结晶紫法、苯酚-硫酸法和显微镜观察等分析亚抑菌浓度有机酸处理对2种假单胞菌的生物被膜形成、胞外多糖(EPS)和被膜结构变化及菌体运动性和蛋白酶活性的影响。结果表明,CA和AA对荧光假单胞菌的MIC分别为2.1和1.0 mg·mL^-1。2种有机酸添加浓度为1/4 MIC、1/2 MIC时能显著降低荧光和隆德假单胞菌的生物被膜和EPS分泌量,其中,1/2 MIC CA和1/2 MIC AA处理下生物被膜形成分别减少53.00%和52.19%,EPS分泌量分别降低54.43%和57.85%。光学和共聚焦显微镜(CLSM)观察发现,假单胞菌在亚抑菌浓度有机酸处理下粘附菌量明显降低,被膜变薄,被膜内死细菌增加,其中荧光假单胞菌成熟被膜为50.0 μm,而1/2 MIC AA和1/2 MIC CA处理下仅为9.8和10.2 μm,且菌体群集和泳动性变得微弱,尤其是AA处理。假单胞菌的蛋白酶活性在弱有机酸作用下显著下降,其酶活性降低22.21%~34.10%。综上表明,亚抑菌浓度CA和AA具有良好的抗假单胞菌生物被膜活性,其中AA的抑制作用更强。本研究为有机酸应用于生鲜食品保鲜提供了理论依据。     

低温热处理对超高温灭菌乳中假单胞菌脂肪酶Ⅷ的活性影响

通过分析不同因素对假单胞菌脂肪酶Ⅷ活性的影响以及假单胞菌脂肪酶Ⅷ活性与超高温灭菌(UHT)乳脂肪上浮的关系，研究了控制UHT乳中假单胞菌脂肪酶Ⅷ活性和延缓脂肪上浮现象的措施。结果表明pH值对假单胞菌脂肪酶Ⅷ的活性有显著性影响(P<0.01)，50、55、60℃(20 min)的低温热处理能显著降低假单胞菌脂肪酶Ⅷ的活性(P<0.01)。贮藏试验表明低温热处理对控制UHT乳在贮存过程中的假单胞菌脂肪酶Ⅷ活性水平(P<0.01)和脂肪上浮现象(P<0.05)有明显的作用，而55℃和15 min的低温热处理对缓解UHT乳在贮藏过程中的脂肪上浮现象最为有效。     

基于结构-功能互反馈机制的植物生长可视化建模与仿真(简报)

为确定植物生长可视化建模的一般方法,在总结国内外相关研究成果的基础上,归纳了基于结构-功能反馈机制的植物生长可视化建模的步骤,研究了建模过程中涉及的植物形态结构描述模型、结构模型与功能模型的结合、可视化模型以及模型的有效性检验等关键性技术问题,最后以具体作物生长可视化建模为例阐述了该技术的应用,并对关键性技术问题进行了讨论.研究结果表明,基于结构-功能反馈机制的作物生长模型,不但能可视化模拟不同环境因素下作物的生长发育状况,而且可在作物理想株型培育、群体产量预测、栽培管理等领域发挥实际作用.     

Soil feedback on plant growth in a sub-arctic grassland as a result of repeated defoliation

In the long term, defoliation of plants can be hypothesized to decrease plant carbon supply to soil decomposers and thus decrease decomposer abundance and nutrient mineralization in the soil. To test whether defoliation creates changes in soil that can feedback to plant growth, we collected soil from sub-arctic grassland plots that had been either defoliated or non-defoliated for three years and followed the growth of different plant species combinations in these soils in greenhouse conditions. Plant N acquisition and plant growth were lower in the soil collected from the defoliated field plots than in the soil collected from the non-defoliated plots. This response did not depend on the species composition or richness of the tested plant community. In the field, defoliation decreased net nitrogen mineralization. Despite the negative effect of decreased nutrient mineralization rate on plant growth and N accumulation in the greenhouse test, the aboveground abundance of most plant species was not affected by defoliation in the field. This indicates that plants in these sub-arctic grasslands can at least temporarily overcome defoliation-induced decrease in soil nutrient availability. To our knowledge, our results are the first direct evidence that defoliation can induce changes in the soil that negatively feedback to plant growth and N accumulation. This finding indicates that, especially in arctic and sub-arctic grasslands where nutrient mineralization rates are inherently low, soil feedbacks can have an important role in the outcome of herbivore–plant interactions.     

不同基质对护坡绿化植物群落数量特征的影响

通过模拟高速公路边坡的土壤环境条件,利用室内盆栽试验比较分析了5种不同基质对护坡草本植被的作用效果。结果表明:草群生长速度随基质中有机肥(堆肥)含量的增加而增加(p<0.05),基质厚度对草群的生长速度没有显著影响(p>0.05);土壤基质中添加堆肥物可以显著提高草群的高度、密度和盖度(p<0.05),基质厚度的增加也可以提高植物群落的高度、盖度和密度(p<0.05);土壤基质中添加堆肥物可以显著提高草群的地上和地下生物量(p<0.05),但使草群的根茎比显著下降(p<0.05),随着基质厚度的增加,草群的地上、地下生物量不断增加,草群根茎比不断下降(p<0.05)。因此对高速公路护坡植物而言,土壤基质中污泥堆肥物的含量应适中,土壤基质的厚度应充分,以保证植被根系良好生长,提高坡面植被的水土保持能力。     

植物营养元素—Ni

本文从Ni的生理功能 ,Ni与酶活性 ,植物对Ni的吸收与运转 ,植物缺Ni的症状 ,Ni的毒害作用与植物对Ni的耐性等 6个方面论述了Ni对植物生长发育的重要性与必要性。     

The role of phosphorus sources on root diameter,root length and root dry matter of barley (Hordeum vulgare L.)

Roots are the main plant organs that supply nutrients, water, hormones and physical support for the plant. Phosphorus (P) is one of the most limiting and important elements in root growth and crop production. The aims of this study were to investigate the effects of different sources of phosphorus treatments on root growth (root length, diameter and dry matter) of barley. The two glasshouse pot experiments results showed that under P deficiency, the weight of dry root significantly decreased and the total root length of whole plant significantly increased with decrease of root diameter. Our results suggested that soil fertility and root structure are widely recognized as important role of the soil community and plant growth, the root structure and root extension can directly and indirectly affected by soil fertility and specially P nutrient of the soil. Accordingly, root characteristics can determine the circumstance of plant growth and crop production.     

腐植酸促进植物生长的机理研究进展

【目的】腐植酸在我国农业生产中发挥了重要作用,许多研究证实,腐植酸具有促进植物生长的功能,本文从腐植酸刺激植物根系生长、调控土壤与肥料养分转化及肥料利用率和影响土壤微生物和酶活性方面,系统总结了国内外施用腐植酸促进植物生长的途径,阐述了腐植酸对植物生长促进作用的机理,旨在梳理腐植酸促进植物生长机理的研究现状,为腐植酸的进一步研究和应用提供参考依据。[主要进展]1）腐植酸能够对植物产生类似生物刺激素的效应。它能够提高植物根系H+-ATP酶等的活性、刺激植物根伸长和侧根生长点的增加,从而增加根系活力及植物根系与土壤养分的接触面积,增加植物对养分的吸收;2）逆境胁迫下,腐植酸能够通过调节植物体内的新陈代谢并改善植物生长环境,缓解甚至消除逆境胁迫对植物的伤害,从而促进植物生长;3）腐植酸能够通过与氮素、磷素和钾素发生结合效应,与磷酸盐产生竞争效应和对钾离子的吸附作用固持与活化土壤与肥料中的养分,提高土壤肥料有效性和缓释性能,提高肥料利用率,从而促进植物生长;4）腐植酸还能够影响土壤中与养分转化相关的酶活性和微生物群落结构及数量,在活化养分的同时,保蓄养分,降低养分的损失,为植物生长保障持久的养分供应;5）腐植酸对植物生长的促进效应受腐植酸结构特征、添加量和供试植物种类等因素的影响。[建议与展望]由于技术手段的限制和研究技术的差异,人们对腐植酸促进植物生长机理的认识还不够系统和深入,因此,腐植酸的基本特征、影响腐植酸作用的主控因子、土壤-植物系统中腐植酸促进植物生长的主要途径和腐植酸对土壤功能性微生物等的影响都将成为未来研究的重要方向。     

播种造林种基盘基质的改良研究

 为提高干旱半干旱地区植被恢复中的种子发芽率、成活率和初期生长量,提出了局部改善植物生长环境的技术,即播种造林的种基盘绿化技术。实验研究了添加物对种基盘基质水分特性的影响和使用种基盘绿化技术对植物生长的影响。结果表明:通过添加土壤活性改良剂,可以提高种基盘基质的透水性和吸水速率,降低其表面蒸发量,并能促进植物的地上部生长;添加土壤侵蚀防止剂,对种基盘基质的透水性及植物的生长没有显著的影响,但对于维持种基盘形状、提高施工效果很有帮助;通过种基盘进行播种造林,可以增加根的生长粗度,并能促进植物根系向土壤深处发展,从而有利于提高苗木的抗旱能力。     

不同水分条件下CO2浓度升高对植物生长及水分利用效率的影响

研究分析了不同水分条件下CO_2浓度升高对植物生长、生理和水分利用效率等影响,指出水分亏缺下CO_2浓度升高有利于植物生长,植物叶面积增大,生物量增加,根/冠值增加,且改善植物气孔生理,减少水分蒸腾,提高叶水势,维持植物水分胁迫下正常光合作用,提高植物经济产量和水分利用效率。CO_2浓度升高一定程度补偿了水分亏缺对植物产生的负面影响,对农业节水增产有重要意义。     

用K-means图像法和主成分分析法监测生菜生长势

温室植物生长状况的实时监测可为生产管理提供科学的决策支持.为开发实时监测中的机器视觉技术,该文选定生菜为研究对象,从单株和群体两个角度构建生菜生长势图像检测法.采集自然光条件下生菜整个生命周期俯视及侧视两类序列图像样本,并同步人工实测生菜生长势的动态数据样本,探讨生长势的图像检测指标与人工实测综合指标之间的相关性.对于单株生菜,通过CCD相机获取其投影图像及水平面两垂直方向侧视图像.就投影图像分割,为提高算法运行效率,将图像由RGB模型转换到HSI模型并提取H分量图像,再运用自动阈值法进行图像二值化处理,可测得单株生菜的投影面积.由于侧视图像背景较复杂,故联合使用K-means彩色图像分割法及伪彩色图像处理方法,获得生菜株高值.同时手工测量表达单株生菜生长势的叶片数、株高、x轴和y轴方向生菜植株的最大宽度、生菜植株某选定叶片的长和宽等6个指标,用主成分分析法从中提取出总生长势信息.将该值作为因变量,图像测得的投影面积和株高值作为自变量并进行回归分析.结果表明,模型的显著性检验概率均小于0.0001,除第4株生菜外,其余模型的决定系数均大于0.80,说明模型极显著且具有较高的拟合精度.对于群体生菜,预试验发现其侧视图像难以准确表达群体生菜生长势信息,故只考虑投影图像,其分割方法与单株生菜侧视图像相同.从中可计算得到群体生菜覆盖指数,再手工测量并算得群体生菜体积指数,以体积指数为因变量,以覆盖指数为自变量建模并进行回归分析.结果表明,模型显著性检验概率均小于0.0001,且决定系数均大于0.89,覆盖指数较好地表达了群体生菜生长势信息.故用图像检测获得的生菜投影面积、株高、群体覆盖指数等三项指标表征生菜生长势一方面具有科学性和可行性,在植物生长状况实时监测领域具有潜在的应用价值,另一方面,其图像分割方法和数据统计方法也可为植物生长状况实时监测等提供一定的借鉴和参考.     

基于L系统虚拟植物生长模型的研究

器官是植物形态构建的关键因子。本文从虚拟植物生长工作基本原理,并从基于L系统技术来虚拟植物的生长出发,针对植物形态结构的复杂,虚拟植物生长的各器官之间存在着很强的交互性和协调性,及目前虚拟植物模型构建方法可能带来的非结构化等问题,提出了利用L系统构建虚拟植物模型的技术,结合油菜生长的具体实际,虚拟植物的生长;最后对虚拟植物各个器官之间的关系和不同环境的适用性等方面进行了展望。