水稻革兰氏阳性细菌的主要种群结构及对纹枯病和恶苗病菌的拮抗性

于1998~2004年对采自浙江、江苏、福建和云南省的756份稻株和稻种样本进行了革兰氏阳性细菌的分离、鉴定研究。被分离的1015个菌株经致病性测定、菌落形态及部分细菌学特征（革兰氏染色、KMB培养基上的荧光色素及芽孢的染色镜检等）测定后,选出代表菌株74个连同5个对照菌株用Biolog及脂肪酸分析法(FAME)进行测试, 鉴定出Bacillus属5个种及其他3属的革兰氏阳性细菌,并发现枯草芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌菌株具有很好的纹枯病和恶苗病拮抗能力,但来自短小芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌的极少数菌株在条件适宜时能与其他病原菌一起引起水稻褐斑,从这些种筛选生防菌株时应充分考虑其风险。     

玉米圆斑病拮抗菌芽孢杆菌21的鉴定及抑菌研究

利用形态特征、培养性状、生理生化特征及16Sr DNA序列分析,对获得的具有生防潜力的芽孢杆菌21进行鉴定,确定该菌株为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis spp.)。利用显微观察法,研究枯草芽孢杆菌21对玉米圆斑病菌的抑制作用,结果显示,该菌株不同浓度发酵液处理后玉米圆斑病菌孢子萌发率出现下降趋势,萌发率最低为0;经发酵液处理后的玉米圆斑病菌芽管产生畸形,在发酵液浓度为90%时,芽管畸形最严重;处理后的玉米圆斑病菌菌丝出现畸形,菌丝中的内容物有外渗趋势。     

1株广谱抗真菌芽孢杆菌TR21的鉴定

利用API50CH鉴定系统、16S rDNA、gyrA和gyrB基因序列分析法,对1株分离自石斛兰叶片的广谱抗真菌芽孢杆菌TR21进行生化和分子鉴定。通过API50CH系统测试,TR21菌株与枯草芽孢杆菌相似性为90.3%,被鉴定为枯草芽孢杆菌。利用16SrDNA序列分析发现TR21菌株与枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、B.subtilis subsp.subtilis、B.subtilis subsp.spizizenii和B.velezensis的相应核苷酸序列具有很高的同源性,其序列相似性皆为99%,而基于gyrA和gyrB基因序列构建的系统发育树显示,该菌株与枯草芽孢杆菌的相似性分别为96%和91%。结合16SrDNA、gyrA和gyrB基因序列分析,也确定该菌为枯草芽孢杆菌。比较API鉴定和基于不同基因的鉴定发现,分子鉴定更加快速、灵敏。     

水稻纹枯病菌拮抗芽孢杆菌的筛选及鉴定

为充分发掘利用水稻田已有的有益微生物资源,获得水稻纹枯病菌(Rhizoctonia solani)的拮抗芽孢杆菌菌株,从四川农业大学水稻试验田中采集根际土样,采用稀释平板法在LB培养基上分离得到96株芽孢杆菌菌株。采用平板对峙法,将水稻纹枯病菌标准菌株R.solani AG1 IA与待测芽孢杆菌菌株共培养,得到1株对R.solani AG1 IA具有强拮抗作用的芽孢杆菌菌株Q9-0-1,并以形态学特征、生理生化特性为基础,结合gyr B基因序列分析,将其鉴定为短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)。     

一株花生白绢病菌拮抗细菌的筛选、鉴定及发酵液中活性物质稳定性研究

为筛选对花生白绢病菌(Sclerotium rolfsii Sacc.)具有高效拮抗活性的细菌菌株,采用平板对峙法和菌丝生长速率法对4株细菌进行抑菌活性的测定,并对筛选的高效拮抗菌株进行鉴定和活性物质稳定性研究。结果表明,菌株WS3-1对花生白绢病菌的抑制作用最强,其发酵滤液对病菌的抑菌率达95.04%。通过细菌形态特征、生理生化特征及16S rDNA和gyrB序列分析,将菌株WS3-1鉴定为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)。菌株WS3-1发酵液中活性物质在温度为40℃、60℃、80℃以及pH为8～10的条件下,抑菌活性稳定,抑菌率均在80%以上,同时活性物质具有较好的抗紫外线分解能力。以上结果说明解淀粉芽孢杆菌WS3-1是一株具有开发和应用潜力的花生白绢病生防菌株。     

盐胁迫下益生菌对玉米的促生效应研究

为提高盐渍化农田作物的耐盐性,从生长于高盐土壤的玉米根际中分离促生潜力的菌株,在NaCl胁迫下,测定其对玉米发芽率、发芽势、促生长和电导率的影响。结果表明,枯草芽孢杆菌NY-06、巨大芽孢杆菌YJ-1和解淀粉芽孢杆菌YJ-3有很好益生效果。在1.5%NaCl和2.0%NaCl胁迫下,3个菌株发酵液处理后的玉米株高分别增高16.3%、9.5%、16.7%和18.9%、8.3%、19.9%,地上部鲜重分别增加28.8%、21.5%、34.0%和29.3%、22.8%、36.3%,根系鲜重分别增加32.7%、15.5%、18.3%和51.9%、58.6%、56.8%,玉米叶片相对电导率分别降低11.1%、9.2%、8.0%和6.4%、9.5%、14.2%。     

柑橘溃疡病生防细菌的分离鉴定

为了从柑橘上获得能防治柑橘溃疡病的生防细菌,从福州3个地区的柑橘园采集不同柑橘品种的叶片、春稍和花,用稀释分离法分离得到84株细菌菌株,用平板抑菌圈法筛选获得11株对柑橘溃疡病菌具有拮抗作用的菌株;用离体叶片防效筛选获得39株对柑橘溃疡病具有50%以上防效的菌株,占菌株总数的46.4%。对3株防效显著的拮抗菌株YH1、YS5和NY20进一步进行防效测定,结果表明:菌株培养液的防治效果最好,菌体次之,代谢产物最差;对这3株细菌的β-1,4-葡聚糖酶、蛋白酶和β-1,3-1,4-葡聚糖酶的酶活性进行测定,结果表明酶活性的强弱与防病效果有一定的相关性。经过16S rDNA序列分析,革兰氏染色、鞭毛染色、芽孢染色和生理生化测定,确定这3个菌株均属于芽孢杆菌属,其中菌株YH1鉴定为短小芽孢杆菌Bacillus pumilus。     

生防菌R-4的鉴定及其对玉米南方锈病的防效

对分离自玉米植株的内生细菌R-4进行鉴定,测试其对玉米南方锈病(SCR)的防病增产效果。用盆栽方法测定菌株R-4对玉米植株的促生效果,根据16S r DNA序列对菌株R-4进行鉴定,采用自然发病方式测试其对SCR的防病增产效果。结果表明,菌株R-4处理玉米的发芽率、播种后18 d株高、播种后28 d株高、植株地上部干重及根干重比对照分别增加17.19%、32.03%、41.80%、92.53%和37.03%。通过16S r DNA序列分析,将菌株R-4鉴定为蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)。菌株R-4在先玉335、银糯1号、浚单20上对SCR的防效达39.2%~92.1%(平均为65.7%),经该菌处理后玉米增产2.58%~9.02%(平均为6.66%)。     

大麻沤麻液中细菌的分离和鉴定

为了解大麻沤麻液中细菌菌群构成,确立麻液分离菌的种属地位,本研究以大麻原茎沤麻液为菌种筛选的来源,利用传统可培养法分离得到24株细菌,并通过16S rDNA序列与细菌菌落形态、菌体的显微形态鉴定、生理生化鉴定相结合的方法对菌株进行鉴定,同时构建24株分离细菌与常规已知菌的系统发育树,初步确立菌株种属地位。研究结果表明：24株细菌共分11属,15种,其中主要以芽孢杆菌属居多,占25%,包括巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium）,蜡样芽孢杆菌（Bacillus cereus）,地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）和炭疽芽孢杆菌（Bacillus anthracis）。另有其他菌属,如宋内志贺菌（Shigella sonnei）,大肠埃希氏菌（Escherichia coli）,吉氏库特氏菌（Kurthia gibsoni-i）,肺炎克雷伯氏菌臭鼻亚种（Klebsiella pneumoniae subsp.）等。     

复合微生物菌肥在稻田生产系统"春玉米-晚稻"中的肥效试验研究

用味精发酵设备对肺炎克氏杆菌（Klebsella Pneumoniae）（经鉴定为非致病菌）、解磷巨大芽孢杆菌（Bacillus megatherium phosphaticum）、胶质芽孢杆菌（Bacillus mucilginosus）复合微生物菌种进行封闭发酵，灭菌草炭吸附菌液的固体菌肥，在“春玉米-单季晚稻”种植方式上进行连续试验。结果显示，菌肥增加春玉米苗期干物质积累；在减少30％N素化肥的基础上，不论采用何种方式增施复合微生物菌肥（15kg／hm^2），均能比常规施用复合肥明显提高春玉米的产量。施用适量复合微生物菌肥对提高水稻秧苗素质有一定效果，可部分替代N素化肥，而水稻不至于显著减产。     

不同寄主麦根腐平脐蠕孢菌(Bipolaris sorokiniana)生物学特性比较及交叉致病性分析

麦根腐平脐蠕孢菌(Bipolaris sorokiniana)侵染玉米引起叶斑病，也能侵染小麦引起根腐病。通过形态学和分子生物学方法鉴定到2个玉米和1个小麦分离物，均为麦根腐平脐蠕孢菌(B. sorokiniana)。玉米分离物与小麦分离物在培养基利用、pH值、硝酸钾和硫酸铵等条件下菌丝生长速率存在明显差异，且两种不同寄主分离物在人工接种条件下均可成功侵染小麦克春10号和玉米郑单958，完成交叉侵染。比较来自不同寄主的麦根腐平脐蠕孢菌生物学特性差异，发现玉米和小麦分离物存在交叉致病性。     

玉米弯孢菌叶斑病流行环节的研究

对玉米弯孢菌叶斑病流行环节的若干问题研究表明:玉米叶面渗出物对弯孢菌孢子萌发及附着孢形成有显著的促进作用;弯孢菌孢子主要在白天飞散;弯孢菌叶斑病较大面积发病田经1个月左右,顺风向可传播约250 m;病害传播梯度模型为xi=159.33.exp(-0.010 3di);病害空间分布为随机分布。     

河西走廊制种玉米生育中后期叶部真菌病害诊断与病原初步鉴定

对河西走廊制种玉米生育中后期叶部真菌病害进行田间调查,并将采集到的标本进行组织分离、病原鉴定和致病性测定。结果表明,引起制种玉米生育中后期叶部真菌病害的植物病原有13种,其中由Curvulairia lunata(Wakke)Boed病原引起的玉米弯孢菌叶斑病是玉米叶部的一种新病害,在田间发病率较高,病情指数较大,危害十分严重;由Exserohilum turcicum(Pass.)Leonard et Suggs和Bipolaris maydis(Nishik.et Miyabe)Shoemaker病原引起的大斑病和小斑病是玉米生育中后期叶部发生的主要真菌病害;Physoderma maydis Miyabe和Fusarium subglutinans(Wollenwe.et Reinking)P.E.Nelson et al病原引起的褐斑病和顶腐病有加重发生的趋势;Puccinia sorghi Schw引起的普通锈病在局部区域的一些品种和组合上发病较为严重;其他叶部病害零星发生,对制种玉米正常的生长发育影响较小,一般不会造成流行为害。     

玉米根际促生菌的筛选鉴定及促生效果评价

为筛选优良的玉米根际促生菌,以齐齐哈尔市梅里斯区玉米根际土壤为材料,共分离纯化并鉴定出82株根际促生菌。82株细菌分别属于农杆菌属(Agrobacterium)、芽孢杆菌属(Bacillus)、肠杆菌属(Enterobacter)、克雷伯氏菌属(Klebsiella)、河生雷勒特氏菌(Lelliottia)、巨大普里斯特氏菌属(Priestia)、假单胞菌属(Pseudomonas)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、葡萄球菌属(Staphylococcus),其中有48株解磷菌、12株解钾菌、13株自生固氮菌和9株联合固氮菌。通过促生能力测定,筛选出26株能力较强的菌株,验证其对玉米幼苗的促生效果。结果表明,大部分菌株对玉米幼苗均有一定的促生效果,菌株P24处理过的玉米幼苗株高可达到对照的1.18倍;菌株P46处理过的玉米幼苗鲜重可达到对照的1.45倍;P48处理的根长达到对照的4.45倍;ZN4处理的根尖数可达到对照的3.84倍;P48处理的分叉数可达到对照的4.38倍。综合分析玉米幼苗生长的这5种指标后发现,P23、P33、P46、ZN11、P24和P43这6株菌的综合促生能力最强,显著增加玉米幼苗的所有指标,具有较强的开发潜力。     

基于元分析的抗玉米灰斑病QTL比较定位

以玉米遗传连锁图谱IBM2 2008 Neighbors为参考图谱,整合65个抗玉米灰斑病QTL,构建QTL综合图谱。采用元分析方法优化65个QTL,获得11个"一致性"QTL区间,分别位于染色体bin区的1.05、1.06、2.03、2.07、3.02、4.05、5.03、5.05、7.02、8.07、9.03位置,其在遗传连锁图谱上对应的位置分别为442.21、528.27、228.10、478.00、74.65、311.59、169.62、302.35、252.19、422.70、257.93 cM。对两个具有较多报道和较高表型贡献的"一致性"QTL区间bin1.05和bin1.06,从MaizeGDB网站搜索得到324个基因。因抗病基因在结构上具有高度保守性,将324个基因分别与水稻和拟南芥基因组进行同源比对,在bin1.05和bin1.06内分别确定了7个和3个基因作为玉米抗灰斑病候选基因。     

玉米褐斑病适宜侵染时期研究

测定玉米褐斑病的适宜侵染时期及不同叶龄玉米叶片浸提液对褐斑病菌休眠孢子囊萌发的影响。结果表明,不同叶龄玉米感染褐斑病的程度不同,5~7叶期玉米较易感病,其中,5叶期玉米上褐斑病发生最重,郑单958和浚单20病情指数分别为51.1和32.5,显著高于其他叶龄。郑单958和浚单20的玉米叶片浸提液均能提高褐斑病菌休眠孢子囊的萌发率,其中,以第5片叶的浸提液对休眠孢子囊的萌发提高最显著,郑单958和浚单20第5片叶的叶片浸提液分别比对照的萌发率提高15.1%和38.8%。因此,5~7叶期玉米易感褐斑病,玉米褐斑病的最适宜侵染时期为5叶期。     

减施氮磷条件下微生物肥料对东北黑土区玉米生长和产量的影响

在吉林黑土地区,在减氮肥50%、减磷肥100%条件下,评价15种商业微生物肥料对玉米生长和产量的影响。与常规施肥相比,减氮肥50%处理减产3.6%～5.5%;不施磷肥减产0.6%～4.1%。在减氮条件下,33.3%的微生物肥料稳定增产,增产率为15.7%～35.5%(平均增产25.6%);在不施磷条件下,26.7%的微生物肥料稳定增产,增产率为9.7%～21.5%(平均增产15.6%)。生物有机肥的增产效果优于菌剂接种。含有链霉菌、胶冻样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌及木霉菌等微生物的生物有机肥,增产效果较好。     

玉米茎腐病病原禾谷镰孢拮抗菌筛选及分子鉴定

禾谷镰孢引起的玉米茎腐病会导致玉米产量锐减,筛选高效的拮抗菌株对防治玉米茎腐病尤为重要。采用稀释培养法从土壤中分离得到810株细菌,通过平板对峙法和16S rDNA分子测序方法进行拮抗菌的筛选和分子鉴定,共分离出禾谷镰孢拮抗菌23株,占分离细菌总数的2.84%,抑菌圈直径10.12～27.56 mm。拮抗细菌主要分布在厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)3个门及芽孢杆菌属(Bacillus)、假单胞菌属(Pseudomonas)、链霉菌属(Streptomyces)、不动杆菌属(Acinetobacter)和节杆菌属(Arthrobacter)5个属中,其中,芽孢杆菌属细菌数量最多且拮抗能力较强,暹罗芽孢杆菌(Bacillus siamensis)的拮抗活性最强,具有较大的生防潜力。实验分离的23株菌株对禾谷镰孢有较好的拮抗活性,在玉米茎腐病防控中具有潜在的应用价值。     

钝叶草叶斑病病原鉴定

为鉴定钝叶草叶斑病的病原,通过对61份来自中国海南、广东、广西、云南、福建、江苏,以及美国和南非的疑似钝叶草叶斑病的叶片样品进行分离培养,获得120个菌株,对其进行纯化培养、形态学观察、致病性测定,利用来自海南的钝叶草为靶标寄主,并利用rDNA-ITS、GAPDH、TUB2引物对55号菌株进行分析鉴定。结果表明,经柯赫氏法则验证40株菌株不致病,70株致病性较弱,10株致病性强;选择55号致病性强菌株,进行形态观察,初步确定该病的病原菌为新月弯孢霉（Culvularia lunata）,经3种引物的PCR扩增测序鉴定,和C. lunata相似性达到99%,进一步确定钝叶草叶斑病的致病菌为新月弯孢霉。研究结果将为今后对钝叶草叶斑病的发病规律、防治方法及抗病机制等方面的研究提供理论依据。