白刺链霉菌CT205诱变及其制剂对芹菜根腐病的生防效果

以生防菌株白刺链霉菌CT205为材料,通过诱变选育高效突变菌株,并探索其生物制剂对芹菜根腐病的防控效果.菌株CT205经UV-LiCl复合诱变获得一株遗传稳定、相对高效的突变菌株U-L-4,液体发酵其活性物质产量达到42 mg/L,较野生菌株提高55.56％.利用突变株U-L-4固体发酵,制备生物有机肥,通过田间试验防控芹菜土传病害,结果表明,施用放线菌生物有机肥可有效防控芹菜根腐病,显著促进植株生长,芹菜产量增加75.00％,芹菜根际病原真菌-尖胞镰刀菌数量显著降低,改善了芹菜根际微生物群落组成.研究结果可为生防制剂防控土传病害提供理论依据.     

酸解羽毛粉研制生物有机肥及其促生效果研究

为提升生物有机肥料中功能微生物的数量,腐熟堆肥中添加外源氨基酸固态发酵功能菌是研制生物有机肥的主要手段。目前主要外源添加氨基酸菜粕的高成本严重阻碍了生物有机肥产业的发展。本试验通过研究酸解羽毛粉作为外源添加蛋白对固态发酵功能菌的影响及其所研制生物有机肥的促生效果,以开发生物有机肥新的原料配方。研究结果表明,腐熟堆肥中,随着酸解羽毛粉添加量的增加,所研制生物有机肥中功能菌的数量呈现先增加后下降趋势,为促进功能菌的增殖,酸解羽毛粉最优添加量为50 g/kg;盆栽试验结果表明,酸解羽毛粉作为外源蛋白添加制成的生物有机肥能够显著增加茄子和番茄株高、茎粗和SPAD值,移栽20天时,相比于对照,茄子分别增加19.02%、29.02%和4.80%;移栽50天时,番茄分别增加14.74%、18.70%和4.74%。研究结果表明,酸解羽毛粉作为外源蛋白添加剂能够有效增殖固体发酵过程中的功能菌,研制的低成本生物有机肥具有优异的促生效果,研究结果能够为生物有机肥产业的发展提供理论依据。     

土传黄瓜立枯病高效拮抗菌的筛选鉴定及其生物效应

采用平板对峙法从黄瓜根际土壤中分离出的400余株细菌菌株中筛选出16株对立枯丝核菌Rhizoctonia solani具有拮抗效果的菌株,抑菌带直径在0.81～1.93 cm之间。并从中选出3株抑菌带直径在1.6cm以上的菌株N33、N35和N43,结合形态、生理生化特性及16S rDNA序列比对分析,鉴定N33菌株为假单胞菌属Pseudomonas sp.,N35和N43菌株为芽胞杆菌属Bacillus sp.。通过在黄瓜育苗基质中添加选育的高效拮抗菌株,观测其对黄瓜苗生长的促进作用以及对立枯病的防治作用,3株菌株均具有促进黄瓜苗期生长和防治苗期立枯病的作用,其中N43菌株促生及防病效果均最显著,地上部鲜重比对照处理增加62.16%,防治效果达62%。     

几种食用真菌降解稻草的潜力研究

以常见的7株食用真菌菌株为材料,分别为平菇韩黑(Pleurotus ostreatus hanhei)和平菇8号(P.ostreatus 8)、秀珍菇(P.cornucopiae)、姬菇206(Hypsizygus marmoreus 206)、白灵菇(Pleurotus nebrodensis)、金针菇天福(Flammulina velutipestianfu)和金针菇8802(F.velutipes 8802),筛选出在纤维素平板上生长较快的4株菌(姬菇206、平菇韩黑、平菇8号和秀珍菇),并进一步测定其产生纤维素酶、半纤维素酶和木质素酶的活力以及降解稻草中木质素、纤维素和半纤维素的能力。结果显示:姬菇206中与木质素降解有关的木质素过氧化物酶(LiPs)、锰依赖过氧化物酶(MnPs)和漆酶(Lacs)的活力最大,分别达到58.52、186.66和8.82 U·g-1;滤纸酶活力也是姬菇206最高,为3.86 U·mL-1;平菇韩黑的半纤维素酶活力最高,达到41.20 U·mL-1。稻草降解试验表明,平菇韩黑的半纤维素降解率最高,为51.03%,其次为姬菇206,降解率为50.49%。姬菇206对木质素的分解率最高,达到51.47%。平菇韩黑对稻草的的总降解率最高,达到47.52%。结论:平菇韩黑和姬菇206具有较强的稻草降解能力,可作为降解稻草的工程菌株。     

基于RNA-seq的木霉长链非编码RNA的生物信息学预测及其重寄生相关性分析

[目的]本研究旨在全基因组范围内识别木霉(Trichoderma guizhouense) NJAU 4742(NJAU 4742)的长链非编码RNA(long noncoding RNA,lncRNA),探究lncRNA在重寄生过程中可能参与的调控作用。[方法]用链特异性RNA-seq技术,对重寄生过程中与病原菌互作接触前、后以及独立培养的木霉菌进行转录组测序;构建生物信息学流程,识别lncRNA并用RSEM和DESeq2软件分析lncRNA在重寄生过程中的表达情况;对lncRNA的靶标预测和表达情况进行分析,探索lncRNA在重寄生过程中可能参与的调控作用。[结果]在木霉NJAU 4742中识别了1 676个lncRNA,其中包含1 049个基因间型lncRNA,590个反义型lncRNA,32个正义型lncRNA以及5个内含子型lncRNA。与编码基因相比,lncRNA的外显子数量偏少,序列长度偏短,表达量偏低,在基因组上的跨度偏短。靶标预测结果显示:1 496个lncRNA能够靶向2 269个蛋白编码基因,其中1 492个lncRNA以顺式作用形式靶向2 262个编码基因,4个lncRNA以反式作用形式靶向7个编码基因。GO功能分类结果显示:代谢过程(metabolic process)、催化活性(catalytic activity)和细胞过程(cellular process)是lncRNA靶标分布数量较多的3个类别。KEGG通路分析结果显示:信号转导(signal transduction)、转运与分解代谢(transport and catabolism)和碳水化合物代谢(carbohydrate metabolism)是lncRNA靶标分布数量较多的3类通路。进一步分析发现:147个lncRNA靶向编码碳水化合物活性酶和蛋白酶的基因以及次生代谢物合成相关的基因,其中30个lncRNA在重寄生过程中表达水平发生显著变化,有10个lncRNA的表达和靶标基因显著相关。[结论]木霉在NJAU 4742中存在长链非编码RNA,部分成员参与对病原菌重寄生过程的调控。     

解磷真菌驱动磷灰石固定重金属铅的地球化学模拟研究

结合磷灰石和解磷菌进行农业土壤铅修复是环境修复领域的新兴技术。然而仅靠实验很难全面解析修复过程中的详细反应过程和铅的成矿机制,特别是难以解释目标稳定矿物氟基磷酸铅为何不是主要产物。本文主要利用GWB软件中的React和Act2两个程序模块,基于前人实验数据设置模拟参数,对这一科学问题进行探究。首先用React程序模块的滴定模式(Titration)来研究黑曲霉复合氟基磷灰石的除铅过程,即通过向反应体系中逐步滴加草酸来模拟黑曲霉分泌草酸的过程。反应体系中Pb~(2+)初始浓度为8.4 mmol·L~(-1),草酸总添加量为2.0 g·L~(-1),氟基磷灰石总添加量为8.3 g,其中草酸和氟基磷灰石分为100步添加到体系中。React模拟过程终止后,可得到体系pH值、主要离子浓度(Pb~(2+)、Ca~(2+)、H_2PO-_4~-、F~-和C_2O_4~(2-))以及生成产物随着草酸和氟基磷灰石添加的变化曲线。然后将黑曲霉与氟基磷灰石培养后的浸出液与Pb(NO-_3)_2溶液混合后,用Act2模块模拟其草酸和F~-浓度变化对铅矿物形态的影响。模拟结果表明:草酸引起的pH值变化是影响铅矿化结果的最重要参数,体系中的Pb~(2+)主要以草酸铅形式沉淀,和原实验结果吻合。此外,只有在弱酸或碱性环境下,且溶液中氟离子浓度大于27 mmol·L~(-1)时,体系中才会生成氟基磷酸铅。该结果为利用磷酸盐矿物材料进行土壤铅修复提供了理论指导。     

间作番茄对甘蓝生长及其主要害虫种群数量的影响

研究了甘蓝、番茄不同间作比例对甘蓝生长及主要害虫种群数量的影响,以期找到适宜的间作比例,为生产实践中进一步推广应用提供理论依据。试验结果表明,甘蓝与番茄间作模式,对甘蓝主要害虫菜青虫、小菜蛾、菜蚜等有一定的趋避效果,但6∶1的间作处理效果较差,4∶1、2∶1的间作处理效果良好,且差异不明显;2∶1的间作处理由于间作密度小,甘蓝受番茄生长的影响大,植株生长不良,6∶1的间作处理由于间作密度较大,甘蓝受虫害影响大,叶球虫孔数多,商品性差,4∶1的间作处理,植株生长良好,叶球饱满、质量大、商品性好。综合各项数据分析,4∶1的间作比例更合适。     

连作草莓低发病土壤与高发病土壤理化性质及生物学特征差异比较

为探索连作草莓低发病土壤形成的机制,本研究通过对尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)孢子萌发率以及连作土壤理化性质的测定,结合Real-time PCR及高通量测序对南京郊区多年连作草莓大棚低发病土壤和高发病土壤的理化性质及生物学特征进行比较,分析其微生物群落特征.结果表明,低发病土壤中尖孢镰刀菌孢子萌发率明显低于高发病土壤.二者理化性质亦呈现出不同的变化规律,低发病土壤pH、EC、总碳含量、总氮含量和总磷含量均高于高发病土壤,低发病土壤的大团聚体(>0.250 mm)比例及土壤过氧化氢酶活性显著高于高发病土壤.Real-time PCR及高通量测序结果显示,低发病土壤中尖孢镰刀菌数量显著低于高发病土壤,且低发病土壤中鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、黄杆菌属(Flavobacterium)、类芽孢杆菌属(Paenibacillus)、游动放线菌属(Actinoplanes)等类群的丰度显著高于高发病土壤.因此,低发病土壤的形成与土壤理化性质、土壤中病原菌的数量及潜在有益微生物的种类和丰度密切相关.     

典型畜禽粪便配伍食用菌菌渣堆肥研究

[目的]研究三种典型畜禽粪便工厂化高温好氧堆肥过程中物理化学参数的动态变化规律,为典型禽畜粪便和食用菌菌渣废弃物有机肥料化提供理论依据。[方法]本研究分别以新鲜牛粪、猪粪和鸡粪配以2倍质量(DW)的食用菌菌渣进行堆肥试验,研究了堆肥过程中温度、pH值、铵态氮、硝态氮和发芽指数等理化指标的动态变化规律。[结果]堆肥过程中牛粪、鸡粪和猪粪处理在55 ℃以上的持续时间均超过15 天,堆体温度均超过70 ℃。堆肥结束时,猪粪、鸡粪、牛粪处理的pH值分别为7.59、7.81、7.48,符合腐熟堆肥pH值在 5.5 ~ 8.5的一般标准,种子发芽指数(GI)均大于80%,总养分(N+P2O5+K2O)分别为4.31%、5.01%、4.57%,只有鸡粪处理满足有机肥养分标准(NY525-2012)。堆肥过程中各处理铵态氮含量逐渐下降,硝态氮含量逐渐增加,至堆肥结束时牛粪、鸡粪和猪粪处理铵态氮的减少量分别为45.6%、29.2%、33.9%,而相应地硝态氮含量分别增加到2.59 g kg-1、2.57 g kg-1、2.15 g kg-1。[结论]本研究结果可为适度规模养殖场的畜禽粪便进行堆肥处理提供一定的理论依据。     

吸水链霉菌(Streptomyces hygroscopicus)B04固体菌剂对草莓生长及果实品质影响的研究

吸水链霉菌(Streptomyces hygroscopicus)B04是一株生防菌,本文采用De Wit模型研究了B04固体发酵的最佳基质配比,利用盆栽试验及田间实验研究B04固体发酵菌剂对草莓生长及果实品质的影响。结果表明,菌株B04固体发酵基质的最佳配比是蚯蚓粪与麦麸质量比1∶1,在料水比1∶0.8、pH 7.2~7.5、28℃条件下,发酵周期7 d,菌体数量能达到5.3×10~(10)CFU·g~(-1)。盆栽试验证实,B04固体发酵菌剂能显著促进草莓生长,增加草莓植株生物量,并降低草莓发病率,生防效果达到64.35%。田间实验表明,B04固体发酵菌剂能明显改善草莓品质,提高草莓果实中维生素C含量,增加糖酸比。