荧光假单胞菌2P24中phlF基因对抗生素2,4-二乙酰基间苯三酚产生的影响

Pseudomonas fluorescens2P24是分离自山东小麦全蚀病自然衰退土的1株生物防治菌株,产生抗生素2,4-二乙酰基间苯三酚(2,4-diacetylphloroglucinol;2,4-DAPG)是其主要防病机制。2,4-DAPG是由phlACBD基因簇合成,受多种调控因子调控。本研究用Tn5转座子插入技术,获得1株phlA基因转录增强的突变体,其突变基因为抗生素合成的负调控基因phlF。与野生菌相比,phlF基因的缺失突变体中phlA的转录增强约100倍,抗生素产量提高492倍。同时,菌株2P24的phlF缺失突变体对病原真菌的拮抗作用明显增强。但2,4-DAPG过量表达菌株对多种作物种子根生长有抑制作用。     

调控基因gacA在荧光假单胞菌2P24防治土传病害中的作用

 Pseudomonas fluorescens 2P24分离自山东小麦全蚀病自然衰退土壤,该菌株能产生抗生素2,4-二乙酰基藤黄酚(2,4-diacetylphloroglucinol,2,4-DAPG)、氢氰酸,嗜铁素和蛋白酶,且抑菌谱广,可防治多种作物土传病害。本研究应用Tn5转座突变技术,获得1株产嗜铁素过量,同时不产生2,4-DAPG、HCN、蛋白酶、不能形成生物膜(biofilm)的突变菌株PM3390,其表现型与调控基因gacA的突变体表型相似。通过PCR介导的文库筛选方法,从2P24基因组文库中获得2个含有gacA基因的阳性克隆,进一步亚克隆,得到只含有完整gacA开放阅读框的1.2 kb片段,互补实验表明其能恢复突变菌株的多种缺失表型。生测结果表明,gacA-突变菌株与野生型2P24相比,对不同土传病害的生防效果均显著降低。以上结果证实gacA在2P24中具有整体水平的调控功能,并在2P24防治土传病害中起到重要的作用。     

荧光假单胞工程菌株对甜瓜细菌性果斑病的生物防治

从植物病理学研究室保存的30余株染色体整合2,4-二乙酰基间苯三酚合成基因簇的荧光假单胞(Pesudomonas flrorescens)工程菌株中,通过离体平板对峙培养法筛选出对甜瓜细菌性果斑病菌有颉颃作用较强的菌株18株.经过进一步复筛,从中选出颉颃性最强的2P24-4、P32-40、CPF10-2等3个菌株,并将这些菌株对甜瓜果斑病进行温室防病试验,进一步验证其生防作用.结果表明,这3株生防茵的防病能力都较强,生防效果在60%以上.其中菌株P32-40的防治效果最好,达到76.1%;菌株CPF10-2的防效为71.9%;菌株2P24-4的防效为64.1%.对这3株工程菌在甜瓜叶面进行了室内、外定殖试验.研究表明,这3个菌株都可以在甜瓜叶面上大量定殖,室内和室外定殖数量上差异不明显.     

荧光假单胞菌Tn5诱变菌株防治小麦全蚀病的初步研究

 利用生物技术(转座子Tn5诱变)对荧光假单胞菌进行遗传改良获得对小麦全蚀病有更好防治效果的基因工程菌株。将大肠杆菌S17-1中psup2021值粒上的转座子Tn5转移到荧光假单胞菌CN12菌系的基因组内获得5100个Tn5突变体,转化频率为1.2×10^-7。与自然菌系CN12比较,7个突变体对全蚀病菌的离体拮抗作用提高到160-250%,其中3个突变体对温室苗期全蚀病防治效果也显著提高(p=0.01)。初步研究证明:(1)荧光假单胞菌中可能存在两类功能不同的拮抗作用基因(暂称为抗生基因和调控基因);(2)在目前抗病基因缺乏或难于应用的情况下,利用微生物或其有用基因达到防病增产的目的可能是一条有希望的途径。     

恶臭假单胞菌HB3S-20在棉花中的定殖及诱导抗性研究

植物内生菌是防治植物病害的重要生防资源。恶臭假单胞菌Pseudomonas putida HB3S-20是本实验室从棉花内生细菌中所筛选到的一株对棉花黄萎病具有显著防效的潜在生防菌株。本研究采用利福平抗性标记技术和绿色荧光蛋白(GFP)标记技术检测了菌株HB3S-20在棉花组织中的定殖动态和定殖位点,并检测了菌株HB3S-20接种棉花植株后植物防御相关酶SOD、POD和CAT酶活性的变化。利福平标记试验结果表明,菌株HB3S-20主要定殖于根部,棉株接种菌株HB3S-20后第3～30 d检测到棉花根部内的菌量范围为2.2×104～6.7×10⁴ cfu/g,检测到棉花茎部内的菌量为0.04×104～2.7×10⁴ cfu/g,棉花茎部内的菌量低于根部,但在叶片中未被分离到。GFP标记试验结果表明,菌株HB3S-20不仅能附着在棉花根系表面,还能定殖在根部维管组织中。此外,菌株HB3S-20能够提高棉花中植物防御相关酶SOD和POD的活性,说明菌株HB3S-20能够诱导棉花植株的系统抗性,增强棉花抗病性。本研究初步揭示了恶臭假单胞菌HB3S-2...     

抑菌圈-定殖力双重测定法筛选青枯病生防细菌

 本研究首先用平皿抑菌圈法筛选出55个拮抗青枯菌的细菌菌株,将番茄幼苗在各菌菌悬液中浸根12h后栽种于温室未灭菌的土壤中,结果发现,有22个菌株在幼苗根部的定殖能力较强(终定殖密度大于104 cfu/g根),其中革兰氏阴性土壤细菌占同类菌的86.3%,革兰氏阳性土壤细菌占同类菌的13.0%,10个无致病力产细菌素的青枯菌菌株在根部的终定殖密度均低于104 cfu/g根,其定殖能力弱于致病青枯菌。有17个拮抗菌菌株在番茄幼苗根部的定殖密度超过所有致病菌。温室生防结果证明,抑菌圈-定殖力双重测定法对于筛选生防菌株是一种行之有效的方法。     

抑菌圈－定殖力双重测定法筛选青枯病生防细菌

本研究首先用平皿抑菌圈法筛选出５５个拮抗青枯菌的细菌菌株，将番茄幼苗在各菌菌悬液中浸根１２ｈ后栽种于温室未灭菌的土壤中，结果发现，有２２个菌株在幼苗根部的定殖能力较强（终定殖密度大于１０４ｃｆｕ／ｇ根），其中革兰氏阴性土壤细菌占同类菌的８６．３％，革兰氏阳性土壤细菌占同类菌的１３．０％，１０个无致病力产细菌素的青枯菌菌株在根部的终定殖密度均低于１０４ｃｆｕ／ｇ根，其定殖能力弱于致病青枯菌。有１７个拮抗菌菌株在番茄幼苗根部的定殖密度超过所有致病菌。温室生防结果证明，抑菌圈－定殖力双重测定法对于筛选生防菌株是一种行之有效的方法     

内生细菌B3-7 的运动性参与其在小麦根系的内生定殖和对小麦全蚀病的生物防治

 蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)B3-7 是一株对于小麦全蚀病具有有效生防作用的小麦内生细菌。为了研究B3-7 在小麦根内的定殖机制,本研究将含有转座子TnYLB-1 和温度敏感型复制子的质粒pMarB 转化B3-7 菌株,高温处理后TnYLB-1 插入细菌基因组中,构建转座子插入突变体库。通过筛选,获得1 株在小麦根内定殖能力显著降低的突变体B3-7-458。利用反向PCR 方法分离转座子插入位点的侧翼序列并分析其特征,发现转座子插入导致细菌鞭毛运动性相关基因mota 失活,同时发现mota 失活菌株对于小麦全蚀病的生防能力降低。通过构建互补载体对突变基因mota 进行互补分析,发现互补菌株的运动性、在小麦根系内部的定殖能力以及对于小麦全蚀病的生防能力得以恢复。本研究证明了生防菌蜡样芽孢杆菌B3-7 的mota 基因参与该菌株在小麦根系的内生定殖,也参与了该菌株对于小麦全蚀病的生物防治。     

贝莱斯芽胞杆菌5YN8生物被膜在防治番茄灰霉病过程中的功能研究

番茄灰霉病是由灰葡萄孢菌Botrytis cinerea引起的番茄上重要的土传病害之一，危害番茄果实、叶、茎等部位，严重制约番茄的安全生产，微生物菌剂的施用被认为是防治该病害的有效措施。前期研究发现贝莱斯芽胞杆菌5YN8能够显著防治番茄灰霉病，本研究通过构建相关基因突变体，探究生物被膜在5YN8防病过程中的作用，结果显示生物被膜增强突变体具有更致密的褶皱，而减弱突变体生物被膜光滑。进一步研究发现，菌株5YN8及其突变体处理14 d后，生物被膜减弱突变显著减少细菌在叶面的定殖，而增强突变则提升其定殖。另外，生物被膜减弱突变体防病效果显著降低，∆spo0A对灰霉病防效仅为16.02%，而生物被膜增强突变体∆abrB、∆sinR防病效果显著增强，分别达80.77%、78.94%。相关性分析表明，5YN8的抑菌率、叶面定殖与其防效显著正相关。综合结果表明，5YN8生物被膜的形成依赖保守基因的调控，通过改变生防菌定殖及抑菌能力影响对番茄灰霉病防效。上述研究将为生防菌5YN8的功能修饰增强及在番茄灰霉病的应用提供理论基础。     

生防细菌FD6的鉴定及其对番茄灰霉病菌的作用机制

拮抗细菌FD6分离自福建闽侯青口青菜根围土壤,采用凹玻片法和离体叶片接种法测定菌株FD6的抑菌能力,经16S rDNA序列比对和相关生理生化性状分析,对生防细菌FD6进行了鉴定,并通过PCR扩增、薄层层析、薄层色谱生物自显影等探讨FD6产生抗生素的种类及其抑菌效果。结果表明,FD6的细菌悬浮液可显著抑制灰霉病菌分生孢子萌发,抑制率达99%,FD6培养滤液的抑制率仅为31%;细菌悬浮液对番茄灰霉病防效达59.7%。FD6的16S rDNA序列与假单胞菌属Pseudomonas的相似性达99%,系统进化树显示与荧光假单胞菌P.fluorescens遗传距离最近,结合生理生化表型特征将FD6菌株鉴定为荧光假单胞菌P.fluorescens。菌株FD6可产生硝吡咯菌素、2,4-二乙酰基间苯三酚、藤黄绿脓菌素、嗜铁素、氢氰酸和蛋白酶等抗菌物质,不产生吩嗪-1-羧酸,其中,硝吡咯菌素可直接抑制番茄灰霉病菌孢子萌发和菌丝的生长。     

中国绿洲地域系统研究

本文论述了中国干旱区山地的自然特征及其在向荒漠平原盆地提供细粒土状物质 ,输送地表水及浅层地下水 ,建构荒漠背景下的特殊生境 ,从而导致局地绿洲化等方面的重要作用 ,并对绿洲系统、盆地地域系统、山地—盆地地域系统进行初步探讨。认为正是绿洲系统对荒漠盆地平原地域系统和山地—盆地地域系统的从属性 ,决定了绿洲面积的有限性和保护山地—盆地地域系统的必要性。     

社会-生态系统视角下的旅游地演化规律探析

在借鉴社会-生态系统相关研究的基础上构建了旅游地系统动力学模型,并借助MatCONT软件对该模型中的参数进行调节和系统情景模拟。研究表明:该模型在短期内基本符合Butler的旅游地生命周期理论曲线,能够解释一般旅游地发展演化过程,而该模型的长期模拟过程则与Gunderson和Holling提出的适应性循环过程一致,即包括快速增长、稳定、释放和重组四个循环阶段;旅游地社会-生态系统的长期演化过程与当地管理者所采取的政策密切相关,通过政策的变化可以在一定程度上改变系统未来的情景。     

不同生态区8种芸芥根系生物量的初步研究

通过管栽模拟试验,研究了不同生态区8个芸芥类型(高抗旱类型的会宁芸芥、陇西芸芥,中抗旱类型的张北芸芥、Varomin芸芥、兴和芸芥、和田芸芥,低抗旱类型的西凉芸芥、四川芸芥)的根系生长情况。结果表明:芸芥根系生物量的垂直层次分布模型可用多项式y=a bx cx2 dx3描述;会宁、陇西、兴和、西凉芸芥与张北、和田、Varomin、四川芸芥的各参数值(a、b、c、d)总体相差较大且根系总生物量、各层次的生物量和根/冠比前者均低于后者;各层次根系生物量的百分含量也呈现不同的垂直变化规律。无论是总的还是各层次的根系生物量,强抗旱芸芥类型的趋于中等大小,中抗芸芥类型的有大也有小,低抗芸芥类型的均较大。     

干旱区绿洲系统生态-生产-生活承载力评价指标体系构建思路

构建绿洲系统承载力评价指标体系是定量研究绿洲系统承载力的基础。本文在以全新的视角解释绿洲系统生态 -生产 -生活承载力内涵的基础上 ,参照绿洲承载力评价指标体系构建的国际国内基础 ,依据指标体系构建的原则和应注意的问题 ,构建了一套绿洲系统“三生”承载力评价指标体系。绿洲系统承载力是由绿洲生态承载力、生产承载力与生活承载力构成 ,因此绿洲系统承载力指标体系也由分别反映绿洲生态承载力、生产承载力与生活承载力的指标构成。生态承载力指标主要由反映生态系统承载能力的指标构成 ,包括资源利用指标、生态指标和环境污染及其治理指标。生产承载力指标主要由反映经济系统承载能力的指标构成 ,包括经济总量指标、经济结构指标、经济增长指标和经济效益指标。生活承载力指标主要由反映社会系统承载力指标构成 ,包括人口发展指标、基础设施指标、生活质量指标和科技教育指标。最后本文对指标体系的综合集成与赋权方法进行了探讨。     

黑河流域生态经济系统分析与耦合发展模式

将生态经济学原理和系统理论相结合,对黑河流域生态经济系统的构成、特征及矛盾等概念和内容进行了初步探讨。在此基础上,应用系统耦合理论对黑河流域生态经济系统耦合条件进行了评价,将黑河流域生态经济系统耦合发展模式划分为三个层次:农牧业耦合、农产品加工业耦合、系统与外部的耦合,并分别对各层耦合的实现过程进行了理论研究。系统耦合的实质是结合各子系统之间的优势,通过提高系统的资源利用效率,实现系统总体产出效益的提高。因此,系统耦合发展模式为提高内陆河流域的整体水资源利用效率和水资源分配方案提供了一条新途径。     

新疆融雪洪水预警决策支持系统研究

提出以数据仓库、方法库、模型库、知识库一体化模式实现基于“3S”的新疆融雪洪水预警决策支持系统的研究思路。信息系统是整个系统的事务管理层,决策支持系统则是系统应用处理层,两者互为依托。信息系统是决策支持系统的信息源,决策支持系统所产生的结果进入信息系统并对其进行管理,当决策支持系统的模型、方法、知识运作成熟,数据结构化后,又将进入信息系统中,成为信息系统的组成部分。     

基于地理信息系统的全国主要粮食作物病虫害实时监测预警系统的研制

为提高病虫害防治的准确性和科学性，依据植保知识、专家经验，采用人工智能、自行开发的具地理信息系统基本功能及决策支持系统（DSS）的相关技术，研制了基于Internet网络传输的全国主要粮食作物病虫害实时监测预警系统。本系统能够对小麦、玉米、水稻、马铃薯、高粱和谷子6种主要粮食作物的60余种病虫害进行实时监测、预警、诊断、提供植保知识，能够对年度间同期病情、虫情做出图形比较，可将抽象的预警数据转化成清晰简明的点图式电子地图，直观明了地显示病虫害发生点数及地域分布，可根据品种的抗病虫性、病虫害发生基数和未来天气预报等信息对小麦白粉病、赤霉病、纹枯病、稻瘟病、稻曲病、马铃薯晚疫病、麦蚜、小麦吸浆虫和玉米螟9种重要病虫害做出短期防治决策，系统的运行有助于提高人们对主要粮食作物病虫害管理的科学水平。     

山地、绿洲、荒漠系统的特征分析

在干旱区山地、绿洲及荒漠系统 ( MODS)中 ,三大系统具有各自的固有特征和密切的耦合关系。山地系统是干旱区水资源的形成区 ,也是重要的矿质营养库和生物种质资源库 ,绿洲系统是生产力相对较高的区域和人类赖以生存和发展的中心 ,而荒漠系统则是干旱区面积广阔和环境相对恶劣的区域。地貌类型与气候特征决定耦合类型的基础和框架 ,水文特征决定耦合类型的空间格局 ,植被类型反映耦合类型的外貌 ,土壤状况影响耦合类型的功能 ,人为活动制约耦合类型的演变过程。维护 MODS的生态安全是干旱区生态建设和经济发展的重要基础。     

甘肃河东地区降水特征及天气系统分型

利用甘肃1982~2002年逐日降水资料,在统计分析河东地区降水量的年变化及季节变化特征的基础上,结合降水天气过程发生当天的08时500hPa、14时ΔP24地面图为依据,综合考虑西北区高空环流形势、高空和地面影响系统、冷空气路径和强度等天气条件,对4~10月影响河东地区降水的主要天气系统进行了分型,结果表明:河东降水的高空环流可分为三种类型:西高东低型、西低东高型和平直多波动型,其中降水类型以平直多波动型为多见。     

区域水污染控制系统仿真研究--以铜川新区为例

建立了铜川新区河流水质模型、排放口处理最优化模型 ,应用系统仿真的理论技术和采用面向对象的建模方法 ,从系统功能、系统结构、仿真试验几个部分对铜川新区水污染控制仿真系统进行了总体设计