肉桂和同源根皮不同极性部位的成分分析及其抑菌效果

以肉桂及其同源根皮为原料,采用80%乙醇分别对两者进行回流提取,经系统溶剂法萃取得到两者的石油醚部位、乙酸乙酯部位、正丁醇部位和水部位,并采用滤纸片法研究各极性部位对常见的3种致病菌(金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、绿脓杆菌)的抑菌活性。研究结果表明:相同质量的肉桂和根皮提取得到的各极性部位的质量、成分种类及含量均有所差异,其中石油醚部位所含成分大致相同,但主要成分反式肉桂醛、邻甲氧基肉桂醛含量差异较大;两者乙酸乙酯部位、正丁醇部位和水部位分别含有黄酮类,皂苷类和多糖类成分;此外根皮乙酸乙酯部位还含有邻甲氧基肉桂醛、乙酸肉桂酯,根皮水部位含有D-半乳糖。肉桂石油醚部位、根皮石油醚部位、根皮乙酸乙酯部位对3种菌均有一定的抑制作用,当这3个部位的质量浓度均为500 g/L时,对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、绿脓杆菌的抑菌圈直径分别大于(17.62±0.22)、(25.21±2.09)和(12.82±0.30)mm,肉桂乙酸乙酯部位抑菌作用较弱,肉桂和根皮正丁醇部位和水部位对3种供试菌种均无抑制作用。     

Long-term dynamics of leaf and root decomposition and nitrogen release in a grey alder (Alnus incana (L.) Moench) and silver birch (Betula pendula Roth.) stands

The decomposition of the leaf litter, fine roots (d?<?2?mm) and coarser roots (2?≤?d?<?5?mm) of grey alder and silver birch, as well as of α-cellulose sheets using the litterbag method was studied in two experimental stands on Podzoluvisol soils in Southern Estonia. For both tree species, the coarser roots decomposed faster than the fine roots, (p?<?.05), tree species did not affect the decomposition rate of the roots (p?>?.5). The nitrogen (N) input to soil from aboveground litter was multiple times higher than the N flux from roots. The remaining relative ash-free mass of the leaves of grey alder and silver birch after three and a half years was similar. After 11 years the remaining relative ash-free mass of the fine and coarser roots of grey alder still accounted for around 10% of the initial value. For silver birch the remaining value was around 20% after 9 years. The litterbag method to underestimates in fertile soils the decomposition of organic matter and thus did not reflect the actual dynamics of decomposition.     

Soil Characteristics Overwhelm Cultivar Effects on the Structure and Assembly of Root-Associated Microbiomes of Modern Maize

Modern breeding primarily targets crop yield traits and is likely to influence root-associated microbiomes, which play significant roles in plant growth and health. The relative importance of soil and cultivar factors in shaping root-associated microbiomes of modern maize (Zea mays L.) remains uncertain. We conducted a pot experiment in a controlled environment using three soils (Mollisol, Inceptisol, and Ultisol) and four contrasting cultivars, Denghai 605, Nonghua 816, Qiaoyu 8, and Zhengdan 958, which are widely planted in China. We used 16S rRNA gene amplicon sequencing to characterize the bacterial communities in the bulk soil, rhizosphere, and endosphere. Our results showed that the four cultivars had different shoot biomass and root exudate total organic carbon and organic acid contents. The microbiomes in the bulk soil, rhizosphere, and endosphere were different. We observed apparent community divergence between soils rather than cultivars, within which edaphic factors substantially contributed to microbiome variation. Moreover, permutational multivariate analysis of variance corroborated significant contributions of soil type but not cultivar on the root-associated microbiome structure. Differential abundance analysis confirmed that each soil presented a distinct root microbiome, while network analysis indicated different co-occurrence patterns of the root microbiome among the three soils. The core root microbiome members are implicated in plant growth promotion and nutrient acquisition in the roots. In conclusion, root-associated microbiomes of modern maize are much more controlled by soil characteristics than by cultivar root exudation. Our study is anticipated to help improve breeding strategies through integrative interactions of soils, cultivars, and their associated microbiomes.     

考虑雷诺数和形状影响的坝岸根石水平水流拖曳力系数修正

对于水利工程坝岸散抛根石冲揭失稳,水流作用下根石的拖曳力是重要的力学分析参数。该文基于黄河坝岸散抛根石的形状参数特征,利用水槽试验量测球体及不同形状块体受水流作用的水平拖曳力,研究雷诺数、物体形状指标与拖曳力相关关系及变化规律,明确影响因素,率定双因素影响下块体的拖曳力系数函数。结果表明,水下球体或近似球状物体的拖曳力系数,基本不受水流及物体形态影响,拖曳力系数趋于0.40～0.56;有棱角块体的水流拖曳力系数,块体雷诺数小于3×104的影响区域,系数函数呈双曲线趋势变化;块体雷诺数大于3×104的影响区域,迎水面宽高比不大于侧立面长高比,拖曳力系数趋于0.80～0.90,迎水面宽高比大于侧立面长高比,拖曳力系数趋于1.00～1.10。进一步通过试验修正了水流作用下不同形态物体的水平拖曳力系数,提出了块体雷诺数、形状参数双因素影响下物体水平拖曳力系数函数,得到了以不同物体来流方向投影响面积为基准的水平拖曳计算公式,经拟合公式的合理性分析与验证,拖曳力系数拟合优度达到0.90以上,平均相对误差为8.7%;修正后拖曳力平均相对误差仅为7.5%,公式计算效果良好,更准确地反映散抛根石的水下受力特征,为分析水下抛石受水流冲击离散形态提供理论依据。     

涌泉根灌湿润体水氮运移特性试验研究

在陕北米脂山地微灌枣树示范基地原状土上进行了涌泉根灌肥液入渗试验,研究了湿润体特征值的变化规律及水氮运移特性.〖JP+1〗结果表明：涌泉根灌入渗能力随肥液质量浓度增大而增大,累积入渗量与入渗时间的关系符合Kostiakov模型;竖直剖面的水平和垂直方向上的湿润锋运移速度均随肥液质量浓度增大而增大,并与时间均呈良好的幂函数关系.肥液质量浓度越大,涌泉根灌相同时间内湿润体的湿润深度越深,相同位置处的土壤质量含水率越大.清水与不同肥液质量浓度的涌泉根灌土壤平均质量含水率分布规律类似,肥液质量浓度越大,相同土层深度的质量含水率越大.在一定施肥条件下,涌泉根灌肥液入渗相同深度处NO-3-N与NH+4-N质量比均随肥液质量浓度增大而增大,经过水分再分布,均于土层深度70 cm处接近本底值.     

黄淮海夏玉米主产区茎腐病主要病原菌及优势种分析

【目的】 明确黄淮海夏玉米主产区玉米茎腐病的主要病原菌组成及优势种,为病原菌致病机制、抗性育种及茎腐病防治提供依据。【方法】 于2014—2017年采集黄淮海夏玉米主产区3个省（河北、河南、山东）的玉米茎腐病样本850份。通过形态学、通用引物和特异引物对病组织分离物进行鉴定,并采用上述引物直接检测病组织。整合分析分离物鉴定法和组织分子检测法的结果以确定玉米茎腐病的主要病原菌及优势种;分析主要病原菌在各省间以及同一省份不同年度的检出率,揭示主要病原菌的种群动态变化;分析单个样本中病原菌的检出率,探讨多种病原菌的共存模式。【结果】 有667份样本检测出真菌或卵菌,占总样本的78.47%;年度间样本检出率存在差异,2014年的检出率不足50%,而2015—2017年的检出率相近,均高于90%。在所有样本中共检出20属46种真菌或卵菌,其中镰孢菌（Fusarium spp.）的检出率最高,为89.96%,包括禾谷镰孢复合种（F. graminearum species complex）、层出镰孢（F. proliferatum）、拟轮枝镰孢（F. verticillioides）、厚垣镰孢（F. chlamydosporum）、亚粘团镰孢（F. subglutinans）、尖镰孢（F. oxysporum）、黄色镰孢（F. culmorum）、藤仓镰孢（F. fujikuroi）、变红镰孢（F. incarnatum）、木贼镰孢（F. equiseti）和茄镰孢（F. solani）11个种;腐霉菌（Pythium spp.）的检出率为34.18%,包括芒孢腐霉（P. aristosporum）、禾生腐霉（P. graminicola）、棘腐霉（P. acanthicum）、孤雌腐霉（P. amasculinum）和寡雄腐霉（P. oligandrum）5个种。拟轮枝镰孢、禾谷镰孢复合种、芒孢腐霉和层出镰孢为4种主要病原菌,检出率依次为62.07%、46.93%、29.09%和28.04%,其中拟轮枝镰孢为优势种。各省之间,上述4种主要病原菌的检出率存在一定差异。拟轮枝镰孢在河北省的检出率为73.98%,明显高于该菌在河南省和山东省的检出率;禾谷镰孢复合种在3个省的检出率相近;层出镰孢和芒孢腐霉在山东省的检出率分别为35.78%和34.31%,均高于在其他两省的检出率。同一省份不同年度上述4种主要病原菌的检出率呈动态变化,其中任何一种病原菌均有可能上升为优势种。进一步分析表明,单个样本中可以检测出一种或多种病原菌,检测出1种菌的样本占38.38%,检出2种和3种病原菌的样本分别占29.24%和19.04%;2种及以上病原菌共存以镰孢菌和腐霉菌、镰孢菌和镰孢菌模式为主。【结论】 黄淮海夏玉米主产区茎腐病主要病原菌为拟轮枝镰孢、禾谷镰孢复合种、芒孢腐霉和层出镰孢,其中拟轮枝镰孢为优势种;拟轮枝镰孢在河北省的检出率最高,层出镰孢和芒孢腐霉在山东省的检出率最高,禾谷镰孢复合种在3个省的检出率相近;单个样本中存在多种病原菌共存的模式。     

广东花生黑腐病病原菌鉴定及防治药剂的室内毒力测定

花生黑腐病是花生的重要病害,对生产造成严重影响,被列为我国进境植物检疫性病害。为明确花生黑腐病的病原菌种类和筛选有效防治药剂,采用形态学特征与分子生物学技术相结合的方法,对花生黑腐病害进行了病原菌鉴定,同时采用菌丝生长速率法测定了8种杀菌剂对花生黑腐病菌的抑制作用。结果表明：花生黑腐病害的病原菌为冬青丽赤壳Calonectria iliciola。8种杀菌剂室内毒力测定结果显示,10%戊唑醇EC对花生黑腐病菌的毒力最强,EC₅₀值为1.12 μg/mL;300 g/L苯甲·丙环唑EC、29%吡萘嘧菌酯SC、25%咯菌腈SC、15%吡唑嘧菌酯SC和22.5%啶氧菌酯SC对花生黑腐病菌也有较好的抑制作用,EC₅₀均低于10 μg/mL;30%精甲恶霉灵的抑制作用最差,EC₅₀值为76.71 μg/mL。以上研究结果可为花生黑腐病的防治提供理论依据。     

不同氮肥用量下苦荞灌浆特性及根系形态与充实度变化

以苦荞品种‘晋荞2号’为试验材料,设置不同的氮肥处理,研究了氮肥对苦荞灌浆特性、根系形态、农艺性状、充实度及产量的影响。结果表明:中浓度氮肥处理(MN)对晋荞2号籽粒增重效果最显著;籽粒灌浆过程中的实际百粒重、百粒重理论可能最大值(A)、灌浆起始势(R0)、生长速率为最大时的生长量(Wmax·G)及活跃生长期均以MN处理最高;根系长度、表面积、体积均以MN处理最高,根冠比以低浓度氮肥处理(LN)最高;‘晋荞2号’的农艺性状、充实度及产量各指标基本以LN、MN处理最佳。综上所述,中浓度氮肥处理更利于促进苦荞的灌浆进程,进而提高充实度及产量。本研究为苦荞的高产栽培提供了理论依据和技术支撑。     

硫化氢提高水稻磷吸收转运的生理和分子机制

目的 低磷胁迫是限制水稻产量的主要因素之一。水稻淹水条件下产生H₂S,然而,H₂S作为信号分子是否参与调节水稻响应缺磷胁迫还未可知。方法 在正常磷和低磷条件下测定水稻H₂S含量,揭示H₂S在水稻响应缺磷胁迫中的作用。用2 μmol/L H₂S前体物质NaHS预处理水稻1 d,然后在加磷和低磷条件下培养6 d,测定水稻体内总磷含量、酸性磷酸酶活性、抗氧化酶活性、木质部汁液磷含量、磷转运子基因表达以及根系构型变化,从而探究H₂S参与调节水稻响应缺磷胁迫的生理和分子机制。结论 低磷胁迫下,水稻根系和地上部H₂S含量显著增加。NaHS预处理水稻显著增加低磷条件下水稻体内有效磷和总磷含量,提高根系酸性磷酸酶活性,提高抗氧化酶活性、木质部汁液磷含量和磷转运子基因表达水平,同时还改变水稻根系构型,增加总根长、总根表面积、总根体积和总根尖数,从而促进低磷条件下水稻对外界磷的吸收和转运,最终缓解缺磷胁迫。