短小芽孢杆菌BX-4抗生素标记及定殖效果研究

为研究短小芽孢杆菌BX-4在作物根际的定殖及防病效果,通过浓度梯度法用氨苄青霉素对其进行了抗性标记,并通过番茄盆栽试验研究了其在根际土壤中的定殖规律。结果表明,筛选出的突变体菌株BX-4＇能够耐受浓度为200 μg·mL^-1的氨苄青霉素,并且具有耐药和遗传双重稳定性;应用试验显示该突变体菌株能成功在番茄根际定殖,接种20 d后根际土壤中存活数量达到最高值1.34×10^8 cfu·g^-1干土,以后逐渐下降,到50 d时趋于稳定;筛选的突变体菌株对番茄青枯病具有明显的防治效果,防效达37.9%-50.9%。短小芽孢杆菌BX-4在作物根部的定殖规律为揭示其生防机理及应用该菌提供了科学根据。     

含PGPR菌株LZ-8生物育苗基质的研制与促生效应研究

根际促生细菌(PGPR)与普通育苗基质联合形成生物育苗基质,能够有效促进PGPR菌株的根际定殖,从而增强菌株促生效果的发挥。本研究以辣椒和番茄两种经济作物为供试材料,采用拌土的方式向基质中添加PGPR菌株LZ-8发酵液形成生物育苗基质,研究了该生物基质对这两种作物苗期的促生效果及种苗移栽后大田产量的增加情况。结果表明:含PGPR菌株的生物育苗基质对辣椒和番茄苗期均具有显著的促生效果,其中苗期辣椒和番茄的株高、茎粗、叶面积、鲜重和干重分别比对照高出22%、15.9%、33.6%、21.84%、31.25%和26.8%、29.4%、62%、72.7%、83.3%;生物基质所育种苗移栽至大田后显著增加了辣椒和番茄的产量,分别比对照增产22%和11%。     

钩状木霉 ACCC31649的GFP标记及其对辣椒定殖和促生作用

【目的】旨在建立农杆菌介导的绿色荧光蛋白 (GFP) 基因转化钩状木霉 (Trichoderma hamatum) ACCC31649的技术方法，筛选遗传稳定的GFP标记转化子，并研究该菌株在辣椒植株中定殖和对辣椒的促生作用，为进一步阐明木霉在辣椒根际定殖及其与辣椒病原菌在辣椒根际和植株中的定殖、互作和生防作用奠定基础。【方法】通过根癌农杆菌介导的遗传转化方法筛选遗传稳定的GFP标记转化子，通过灌根接种方法和组织切片的水玻片荧光观察研究了钩状木霉在辣椒植株中定殖过程和对辣椒的促生作用。【结果】获得了遗传稳定GFP标记的钩状木霉转化子。荧光显微观察表明，辣椒根、茎、叶组织中都检测到GFP标记菌株的定殖。标记菌株首先在根部定殖，然后通过根部维管束逐步定殖到茎和叶片组织中。野生型菌株和GFP标记菌株灌根接种4叶期辣椒幼苗，30天后，GFP标记菌株与水处理对照相比，辣椒的株高增长13.5%，根长增长16.2%，鲜重和干重分别增加了43.8%和45.3%，而且野生型菌株与GFP标记菌株对辣椒的促生作用没有显著差异。【结论】钩状木霉能够在辣椒植株根、茎和叶组织中定殖，并且对辣椒具有显著的促生作用。同时，GFP标记的钩状木霉将在进一步阐明该菌株在辣椒根际定殖及其对病原菌拮抗和互作研究中发挥重要作用。     

西瓜根际促生菌筛选及生物育苗基质研制

通过从西瓜根际分离筛选具根际定殖能力的植物根际促生菌,将其保活添加至普通育苗基质研制生物育苗基质,以确保功能菌株能够在苗期定殖根际,进而在移栽后发挥促生功能。结果表明,分离获得一株同时具有产吲哚乙酸(IAA)和NH_3,且对尖孢镰刀菌和茄科劳尔氏菌均有拮抗作用的植物根际促生菌(PGPR)菌株N23;在三季育苗试验中,与普通基质处理(CK)相比,添加菌株N23的生物育苗基质所育种苗,在多项苗期生长指标上均表现出稳定的促生作用;盆栽试验表明,除叶绿素相对含量测量值(SPAD)外,生物基质所育西瓜种苗的其他检测指标均显著高于对照(普通育苗基质所育种苗,下同);田间试验表明,生物基质所育种苗西瓜、黄瓜、辣椒和番茄种苗移苗后,在苗期植株株高和茎粗均显著优于对照,在产量上均增产10%以上。结合形态、生理生化特征和16S rDNA基因序列分析,初步鉴定菌株N23为芽孢杆菌属细菌(Bacillus sp.)。综上,利用芽孢杆菌N23研制的生物育苗基质能够有效促进所育不同作物种苗质量,增强移栽后作物的生长和田间产量。因此,本研究能够为根际有益微生物的应用提供新的思路,为生物育苗基质的研制提供理论支撑。     

披碱草根际促生菌筛选及其接种剂的促生作用

【目的】体外促生能力是衡量微生物菌株作用的一个重要指标,测定获取的植物根际促生菌并明确其对披碱草的促生效果,可为其在生产中的应用提供依据。【方法】2014年9月从西藏阿里地区采集披碱草根系及根际土壤,以常规方法分离出其中的溶磷菌、 固氮菌和分泌3-吲哚乙酸(IAA)细菌的10株菌株。测定其溶磷量、 固氮酶活性及分泌生长素能力,并将其制成植物根际接种剂,测定接种剂对披碱草生长的影响及其在根际的定殖能力。【结果】菌株PWXZ10溶磷能力较好,达40.89 mg/L; 菌株003PWXZ6固氮酶活性较强,达421.21 nmol/(mL·h); 菌株NXP17分泌生长素能力较强,达31.33 μg/mL。与对照菌株(Pseudomonas sp. Jm92)相比,菌株003PWXZ6和NXP17制备的接种剂可显著增加披碱草株高、 地上生物量和地下生物量(P0.05),但两者之间差异不显著(P0.05); 接种剂003PWXZ6对披碱草根总长、 根表面积、 根体积、 根直径、 含磷量、 含氮量和粗蛋白含量增加显著(P0.05),分别较对照菌株(Pseudomonas sp. Jm92)增加了330%、 199%、 118%、 187%、 70%、 15%和19%,并且该菌株在根际定殖能力很强。 【结论】植物根际促生菌003PWXZ6和NXP17对披碱草具有良好促生效果,可为开发经济环保的生物肥料提供了菌种资源。     

根际促生菌防控土传病害的机理与应用进展

根际促生菌作为一类活跃于植物根际的有益微生物,对抑制土传病害的发生,改善和维护土壤生态质量具有重要作用以及广阔的发展前景。本文综述了根际促生菌直接或间接的土传病害防控机理,包括产抗生素、产水解酶、释放挥发性气体、诱导抗性、分泌铁载体、分泌激素和固氮解磷等;亦从信号识别与迁移、定殖规律以及定殖的微生物群落影响等方面对根际促生菌的定殖防病机理予以了总结;此外,笔者还就根际促生菌的应用现状进行了概述。     

棉花根际促生细菌的研究进展

综述了根际促生细菌(PGPR)的概念、研究手段、基因标记技术和荧光原位杂交技术在研究棉花根际促生细菌中的应用.植物根系可以分泌各种对微生物有益的物质,吸引微生物在根际的聚集.棉花凝集素对根际促生细菌菌株的胞外多糖具有凝集作用,在棉花根际促生细菌与棉花根部相互识别过程中具有重要作用,可以利用棉花凝集素作为筛选工具筛选对棉花具有促生作用的根际促生细菌菌株.基因标记技术证明棉花根际促生细菌能高密度地定殖在棉花根部,对棉花的生长起促进作用,并能抑制某些植物病原菌及根际有害微生物.分子生物学技术在微生物生态学领域的应用促进了棉花根际促生细菌的研究和应用,可以利用棉花根际促生细菌研发微生物肥料.     

巨大芽胞杆菌WY4的GFP标记及其在小白菜上的定殖

解磷菌(phosphate solubilizing bacteria,PSB)可以通过提高土壤有效磷含量而增加作物产量,目前已有许多解磷菌被分离并应用于农业生产中,但关于解磷菌在植物根际中的定殖情况仍缺乏系统性的研究.WY4为本实验室前期从小白菜(Brassica chinensis)根际分离得到的一株高效解磷菌,本研究利用绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)标记技术研究了WY4在小白菜根际及土壤中的定殖规律.与原菌株相比,GFP标记对菌株WY4-GFP生长及解磷活性具有较小影响,同时在促进小白菜生长上WY4-GFP与WY4无显著性差异;WY4-GFP具有持久的定殖能力(接种21d的自然土及30 d的小白菜根际土中,WY4-GFP的定殖数量分别为105和104 CFU/g左右),同时随时间的增加WY4-GFP在土壤中定殖数量逐渐减少;WY4-GFP在小白菜根冠及分生区大量定殖,在伸长区及侧根根毛处数量较少,同时表皮细胞间隙上也有较多的标记菌株.研究结果表明,WY4-GFP在小白菜根际及土壤中具有良好的定殖能力,这为后期深入研究解磷菌与植物间的关系提供了重要参考.     

一种茶树促生菌固化剂的研制及其施用效果

为了提高茶园土壤有效养分含量和促生菌的定殖效率,以茶园土壤和茶树生长特性为条件,筛选耐酸铝和养分转化效率较高的菌株,再通过固定化技术,获得固定化促生菌剂,以游离态菌液为对照,通过田间试验比较菌株的土壤定殖、土壤微生物区系和土壤养分状况。试验筛选出一株红酵母菌属的菌株(Rhodotorula sp.)命名为WYS2。通过固化技术(0.25%活性炭吸附2%菌体后,用1%海藻酸钠+2%琼脂包埋)制作的促生菌固化菌剂,在与有机肥施用40 d后促生菌WYS2在土壤定殖效率较游离态菌悬液提高293倍。同时在0～20 cm土层中,与不施用菌株WYS2处理和施用游离态WYS2菌悬液处理相比,固定化WYS2菌剂处理的土壤碱解氮含量增加了23.4%～39.8%,速效钾含量增加了18.1%～25.1%,铵态氮含量增加了36.4%～45.1%。因此,认为利用筛选出的促生红酵母菌WYS2结合固定化技术使用后可有效提高其土壤定殖效率,同时促进茶园土壤碱解氮、速效钾和铵态氮等速效养分含量的增加。     

黄河三角洲刺槐根际与非根际细菌结构及多样性

为精确分析黄河三角洲刺槐根际与非根际土壤细菌群落定殖情况,本研究采用高通量测序方法对刺槐根际与非根际土壤细菌结构及多样性进行了研究。研究表明,根际土壤细菌共有36门214属,非根际土壤细菌共有33门153属。变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)细菌丰度超过15%,是根际与非根际土壤中的优势菌落。根际与非根际土壤中酸杆菌门、硝化螺旋菌门(Nitrospirae)丰度差异显著。根际土壤中红游动菌属(Rhodoplanes)、溶杆菌属(Lysobacter)、热单胞菌属(Thermomonas)、链霉菌属(Streptomyces)及非根际土壤中红游动菌属、溶杆菌属、链霉菌属、Kaistobacter细菌丰度超过4%。根际土壤中固氮菌丰度显著高于非根际土壤,解磷、解钾细菌丰度差异不显著。根际与非根际土壤细菌Chao丰富度分别为2 054、2 376,差异显著。根际与非根际土壤细菌之间的权重(Weighted Unifrac)距离在0.12~0.25之间。综上所述,黄河三角洲刺槐根际与非根际土壤细菌结构具有一定差异,多样性差异显著。     

Cd、Pb和Zn在土壤 紫茎泽兰 泽兰实蝇系统中的生物富集效应研究

泽兰实蝇(Procecidochares utilis Stone)是目前入侵杂草紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum Spreng)的一种重要天敌, 但在重金属污染的矿区泽兰实蝇对紫茎泽兰的植株寄生率明显降低。故利用同心圆采样法在云南兰坪金顶铅锌矿区5 km范围内采集土壤、紫茎泽兰及泽兰实蝇并测定重金属含量, 以研究重金属在土壤 紫茎泽兰茎 泽兰实蝇系统中的生物富集效应, 探讨重金属胁迫影响泽兰实蝇控制效果的机制。结果表明: 土壤 紫茎泽兰茎 泽兰实蝇系统中Pb、Zn和Cd含量随着距矿中心距离的增加而极显著下降, Cd、Pb和Zn在土壤 紫茎泽兰茎系统中的富集系数分别为0.205~0.614、0.058~0.079和0.222~0.398, 平均值分别为0.453、0.067和0.315, 在紫茎泽兰茎 泽兰实蝇系统中的富集系数分别为1.06~7.69、9.68~20.13和1.13~1.56, 平均值分别为2.47、12.83和1.42。Cd和Zn属于强聚集, Pb属于很强聚集的元素。本研究结果证明, Pb、Zn和Cd可以在土壤 紫茎泽兰茎 泽兰实蝇系统逐级传递富集, 并初步阐明了重金属Cd、Pb和Zn在土壤 紫茎泽兰 泽兰实蝇系统中的传递规律。这丰富了重金属污染的生态毒理学效应, 为进一步研究重金属胁迫影响泽兰实蝇控制效果的机制奠定了基础。     

接种bradyrhizobium sp.对豇豆生物量及根瘤的影响

Vigna unguiculata(L.)Walp (cowpea)is a tropical legume of very high nutrive and economic values.A laboratory experiment.was conducted to evaluate the BNF (biological nitrogen fixation) effciency of 4 strains of Bradyrhizobium sp.(VUXYI,VUIE1,VUMDS1 and VUID1).From the results obtained these strains were classified into efficiency groups,with VUID1 being the most efficient and VUXY1 the least efficient.the effect of inoculation was tested on 2 cowpea varieties in a field experiment.Remarkable increases in nodulation biomass and crop yield were observed.An increase from 58% ti 81% in dry seed was obtained for the two varieties.A significance test revealed a signifecantly positive correlation between nodulation and biomass.     

不同叶面肥对番茄植株生理生化及烟粉虱种群生态的影响

施肥可以影响植物的生长和营养状况,从而影响植食性昆虫的生长发育、繁殖和为害等。在室内条件下[(25±1)℃,L∶D=14 h∶10 h,70%~80%RH]研究了氨基酸叶面肥、植物营养素和支链氨基酸3种肥料叶面喷施对番茄植株生长及烟粉虱生长发育和繁殖的影响。结果表明,施氨基酸叶面肥处理能明显促进番茄植株生长,株高、叶片展幅、叶面积显著高于对照,其次为施植物营养素处理。不同叶面肥处理影响番茄叶片矿物质及营养物质含量(N和糖含量没有显著差异),P、蛋白质和游离氨基酸含量与番茄生长指标株高、叶片展幅、叶面积基本呈正比,而K则相反;不同处理间的叶片叶绿素和水含量基本无显著差异。不同叶面肥处理番茄植株上烟粉虱生长发育及生殖表现存在差异,发育历期在氨基酸叶面肥处理番茄上最长(22.95 d),其次为植物营养素处理(22.83 d),最短的为对照处理(21.78 d),显著短于氨基酸叶面肥和植物营养素处理;存活率总体受叶面肥影响不大;烟粉虱1龄若虫体型在支链氨基酸处理番茄上较大,对照上较小,但随着龄期的发育,氨基酸叶面肥处理番茄上的4龄若虫体型达到最大,对照上的仍为最小。烟粉虱雌成虫寿命在支链氨基酸处理番茄上最长(26.64 d),植物营养素上的最短(16.92 d),两者差异显著;产卵量在支链氨基酸处理番茄上最高(190.55粒),对照上的最低(119.91粒),差异达到显著水平。烟粉虱内禀增长率在植物营养素处理番茄上最高(0.474 9),而在氨基酸叶面肥处理上,内禀增长率与对照相比并没有明显提高(分别为0.406 4和0.405 4)。施肥在促进作物生长的同时,也为植食性昆虫提供了良好的营养条件,作物产量的增加和害虫为害造成的损失两者之间的平衡是获得收益的关键。本研究中氨基酸叶面肥能明显促进番茄生长,对烟粉虱取食产卵有利,但同时会延长烟粉虱的发育历期,且氨基酸叶面肥处理番茄上的烟粉虱雌成虫寿命和生殖力并非最高,抵消了营养对烟粉虱的有利作用。同时,氨基酸叶面肥不会提高烟粉虱的内禀增长率,也就是不会促进烟粉虱的种群增长,在生产中有良好的应用前景。     

华北平原典型农区农地细碎化对村级农田林网的影响--以河北省曲周县为例

本研究以河北省曲周县农地细碎化的杏园村、西魏村和农地规模经营的东刘庄村为例,采用实地测量和问卷调查的方法,探明农地细碎化对村级农田防护林的影响及其根源。结果表明,农地细碎化对村级农田林网结构和配置造成破坏。农地细碎化的林网网格增大,主带距是华北平原区推荐值的2.70倍。农地细碎化林网树种单一,配置不合理。杏园村和西魏村约53.8%的干道北侧无林木,干道北侧林带林木数量平均比南侧显著减少60.8%;其紧邻农田行树木密度为0~26株·50m-1,比次邻行的数量显著减少25.8%(P0.05),比东刘庄减少47.3%。据林带面积与林木数量关系的拟合曲线,东刘庄村林木最高密度为23.2株·100m-2,比其余两村高56.5%。多数农户反对田边地头栽树,经营林网技术匮乏。人多地少矛盾是林网毁坏的深层原因,林木胁地是其直接原因,农地细碎化激化了这些矛盾。土地整理规划是解决现状的根本途径,同时不可忽视社会教育和管理。     

应用新引物DGGE分析土壤中硝酸盐还原细菌群落

The narG gene is frequently used as a molecular marker for bacterial nitrate-reducing community analysis. In this study, a new set of primers targeting the narG gene was designed and applied to semi-nested polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis (PCR-DGGE) assay. The potential of the new primers was verified on DNA directly extracted from soils from five different experimental sites distributed in Central and Southern Italy. Specificity of the primers was determined by excision, amplification, and sequencing of bands resolved by DGGE. A phylogenetic analysis showed the correlation between the sequences retrieved from the soils studied and the narG sequences from β and γ-Proteobacteria. These primers expanded the existing molecular tools for ecological study on the size and diversity of nitrate-reducing bacterial community in soil.     

共培养对土壤重金属污染植物修复的调控作用

A co-culture of two plant materials, Astragalus sinicus L., a leguminous plant with concomitant nodules, and Elsholtzia splendens Naki-a Cu accumulator, along with treatments of a chelating agent (EDTA), root excretions (citric acid), and a control with E. splendens only were used to compare the mobility of heavy metals in chelating agents with a co-culture and to determine the potential for co-culture phytoremediation in heavy metal contaminated soils. The root uptake for Cu, Zn, and Pb in all treatments was significantly greater (P < 0.05) than that of the control treatment. However with translocation in the shoots, only Cu, Zn, and Pb in plants grown with the EDTA treatment and Zn in plants co-cropped with the A. sinicus treatment increased significantly (P < 0.05). In addition, when a co-culture in soils with heavy and moderate contamination was compared, for roots in moderately contaminated soils only Zn concentration was significantly less (P < 0.05) than that of heavily contaminated soils, however, Cu, Zn, and Pb concentrations of shoots were all significantly lower (P < 0.05). Overall, this "co-culture engineering" could be as effective as or even more effective than chelating agents, thereby preventing plant metal toxicity and metal leaching in soils as was usually observed in chelate-enhanced phytoremediation.     

超干处理两种落叶松种子的生理生化特征研究

采用硅胶干燥法, 将两种落叶松种子含水量由自然含水量降至5%以下, 测定不同含水量种子老化前后的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、相对电导率、脱氢酶和异柠檬酸裂解酶活性。结果表明: 长白落叶松种子含水量降至3.02%时, 种子各发芽指标在老化前后保持在较高水平, 且老化前的活力指数及老化后的发芽率、发芽指数、活力指数显著高于自然干燥种子; 在此含水量下, 老化后种子脱氢酶和异柠檬酸裂解酶活性显著高于自然干燥种子, 相对电导率比后者低, 说明长白落叶松种子以含水量为3.02%时储藏较为适宜。兴安落叶松种子含水量为2.63%时, 各发芽指标均高于自然干燥种子, 且老化前除发芽势外各发芽指标及老化后各发芽指标差异显著; 此含水量下, 老化后种子脱氢酶和异柠檬酸裂解酶活性显著高于自然干燥种子, 相对电导率比后者低, 比其他含水量种子表现出更强的抗老化能力, 说明兴安落叶松种子较适宜在2.63%含水量下储藏。     

玉米品种抗顶腐病遗传多样性分析及其应用

经鉴定和调查, 从25个玉米品种中选择抗病性较稳定的14个品种为材料, 其中6个品种包括病、健株, 共20个样品, 进行抗病遗传多样性的RAPD分析.结果表明, 不同品种的抗性遗传背景丰富, 20个样品经PCR扩增聚类后, 以遗传距离15划分, 可分为7个类群, 同一类群内的品种在抗病性方面有较强的相似性;同一品种的健株与病株间能产生特异性条带, 且存在一定的遗传距离, 说明植株感病后, 其遗传特性会发生改变.田间试验表明, 遗传特性差异大的感病品种与抗病品种轮作对顶腐病有较高的防效, 可一定程度缓解生产中倒茬难而造成病害流行的难题.     

茶叶挥发物对鞍形花蟹蛛觅食行为的影响

为了探明茶叶挥发物在鞍形花蟹蛛(Xysticus ephippiatus Simon)搜寻猎物——茶尺蠖(Ectropis obliqua Prout)过程中的作用,采用固相微萃取气相色谱质谱联用技术研究了茶尺蠖取食对茶树叶片挥发物释放的影响,并通过蜘蛛行为观测平台研究了蟹蛛在不同味源侧(觅食斑块)的活动行为。结果表明:对照叶片没有释放出挥发物,经茶尺蠖幼虫取食后的叶片能释放31种挥发物,其中有12种绿叶挥发物、9种萜类及其衍生物、4种芳香族挥发物和6种未知化合物。行为观测表明,雌、雄蟹蛛进入处理味源侧(茶尺蠖取食后的茶树叶片)和对照味源侧(未损伤茶树叶片)的初次选择均不存在差别(P>0.05),雌蛛进入处理味源侧和对照味源侧的频次分别为3.37±0.18和3.43±0.15,二者无明显区别(P>0.05);雄蛛进入两侧的频次分别为3.86±0.21和3.66±0.20,也无明显区别(P>0.05);雌蛛在处理味源侧和对照味源侧的停留时间分别为(922.57±19.59)s和(818.89±29.63)s,有极显著差异(P<0.01),雄蛛在两侧的停留时间分别为(937.97±18.05)s和(814.83±18.97)s,也有极显著差异(P<0.01),表明雌蛛、雄蛛在处理侧的停留时间明显延长。这说明,猎物取食诱导改变了茶树叶片挥发物的释放,而鞍形花蟹蛛能感知挥发物的变化并由此调整在不同觅食斑块中的停留时间。另外,本文还讨论了挥发物在蟹蛛搜寻猎物过程中的生态学意义。     

百菌清降解菌株H4的分离与表征及其修复污染土壤的潜能研究

A chlorothalonil(CTN)-degrading bacterial strain H4 was isolated in this study from a contaminated soil by continuous enrichment culture to identify its characteristics and to investigate its potential for remediation of CTN in contaminated soil. Based on the morphological, physiological and biochemical tests and 16 S r DNA sequence analysis, the strain was identified as Stenotrophomonas sp. After liquid culture for 7 d, 82.2% of CTN was removed by strain H4. The isolate could degrade CTN over a broad range of temperatures and p H values, and the optimum conditions for H4 degradation were p H 7.0 and 30℃. Reintroduction of the bacteria into artificially contaminated soil resulted in substantial removal of CTN( 50%) after incubation for 14 d. Soil samples treated by H4 showed significant increases(P 0.05) in soil dehydrogenase activity, soil polyphenol oxidase activity, average well-color development obtained by the Biolog Eco plate TM assay and Shannon-Weaver index, compared with the control. Strain H4 might be a promising candidate for application in the bioremediation of CTN-contaminated soils.