一株耐铝甜瓜枯萎病拮抗细菌的分离鉴定及其耐铝特性研究

从甜瓜根际酸性土壤中分离筛选到1株耐铝甜瓜枯萎病拮抗菌，命名为A2。根据表型、生理生化特征和16S rRNA基因序列相似性分析，将其鉴定为Pseudomonas sp.。菌株A2对甜瓜枯萎病病原菌的相对防效为68.3%，且拮抗能力具有遗传稳定性。相比AlCl3处理，菌株A2对Al2(SO4)3表现出了更好的耐受性，最高可耐受50mmol/L Al3+。在含有A13+的S-LB培养基中，菌株最适生长温度为30 ℃；培养基初始pH值的降低会加剧A13+对菌株A2的毒害作用。研究结果可为含活性铝的酸性土壤中甜瓜枯萎病的生物防治提供优良菌株资源和理论基础。     

白粉病不同染病程度对葡萄叶片可培养内生真菌菌群结构的影响

白粉病是葡萄常发性真菌病害。本研究分析了同一葡萄园中玫瑰蜜葡萄(V.Vinifera L.×V.labrusca L.)白粉病不同感病程度(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ级)叶片可培养内生真菌菌群结构所存在的差异。结果表明,4种不同感病程度的葡萄叶片中共分离得到675株内生真菌,77个OTU,分属于27个属。与白粉病染病Ⅰ级葡萄叶片相比,Ⅳ级染病葡萄叶片可培养内生真菌的分离率和多样性指数均相对较高。同一葡萄植株上染病叶片(Ⅲ级)和染病不明显叶片(Ⅱ级)的内生真菌分离率差异显著。内生真菌属Cladosporium、Epicoccum、Acremonium、Bjerkandera、Ciboria和Didymellaceae只在染病叶片中分离到,而Daldinia和Chaetomium属的内生真菌只在未染病叶片中分离到。与染病叶片相比,OTU-27, OTU-77, OTU-82, OTU-68在染病不明显叶片中具有较高的优势度。研究结果为了解白粉病病原菌与其他内生真菌的相互作用以及进一步发掘白粉病生物防治菌株提供了思路和物质基础。     

诱导Paracin1.7生成的刺激因子的分离与纯化

旨在分离纯化枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)中能够诱导细菌素Paracin1.7分泌的刺激因子,并探明其对副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei) HD1.7细菌素生成量及群体感应相关基因luxS表达的影响。本研究通过60%硫酸铵沉淀、CM Sepharose Fast Flow弱阳离子交换柱层析中度纯化及Superdex 75凝胶层析精度纯化,将获得的层析分离物与L. paracasei HD1.7共培养,检测共培养发酵液的抑菌活性及luxS基因的转录水平,并用SDS-PAGE与Native-PAGE检测分离物质。结果表明L. paracasei HD1.7抑菌活性为126.68%;luxS基因上调表达,为对照菌株的2.43倍;刺激因子的表观分子量约为30 kDa。本研究利用三步法初步分离纯化出诱导Paracin1.7生成的刺激因子,明确该刺激因子可以启动种间群体感应相关基因luxS,为L. paracasei HD1.7的群体感应研究奠定了理论和技术基础。     

纳米氢氧化镁对大白菜产量、Cd含量及土壤Cd形态的影响

我国土壤Cd污染日趋严重。本研究探讨了纳米氢氧化镁对大白菜生长、Cd含量及形态、土壤Cd含量及形态的影响,以期为氢氧化镁在土壤Cd污染修复中的应用和蔬菜安全生产提供理论基础。采用大田试验研究了不同施加量(0、150、300、450 g.亩-1)的普通氢氧化镁和纳米氢氧化镁对大白菜的生长、Cd含量及形态、土壤的pH、土壤Cd含量及形态的影响。结果表明,与对照相比,施加氢氧化镁后大白菜产量增加了4.1%~22.3%。施用氢氧化镁后大白菜叶片、叶柄和根Cd含量分别降低了5.3%~19.2%、9.0%~28.1%和3.5%~19.3%,土壤Cd含量降低了8.2%~41.5%。相同施用量下,纳米氢氧化镁处理的大白菜叶片、叶柄和根Cd含量明显低于普通氢氧化镁。施用氢氧化镁使大白菜地上部蛋白质结合态(NaCl-F)Cd含量下降,残渣态(R-F)Cd含量增加,土壤pH值降低,土壤中铁锰氧化物结合态(FeMn-Cd)、有机结合态(OM-Cd)和残渣态(RES-Cd)Cd含量降低。总体而言,NMg1处理大白菜产量最高,叶片Cd含量最低,为本研究最佳处理。     

细菌的严谨反应研究进展

从严谨反应的发生及其分子机制,严谨反应影响的生理活动等进行了介绍,并以重要病原菌单增李斯特菌、链球菌等为例,阐述了严谨反应对细菌生长、代谢、致病性等的调控作用。以期为解析病原菌的环境适应与致病机制及开发新型药物靶标提供帮助。     

亮氨酸对早期断奶湖羊瘤胃发育及细菌菌群的影响

本试验旨在研究日粮中添加亮氨酸对早期断奶湖羊瘤胃发育及瘤胃细菌菌群组成的影响。选用36只5日龄的湖羊羔羊,依据体重相近原则随机分成对照组(C,0 g/d)、亮氨酸低剂量添加组(L,0.66 g/d)和高剂量添加组(H,1.33 g/d),每组4个重复,每个重复3只羔羊。于30日龄断奶当天每组每个重复取1只羔羊屠宰以获得瘤胃组织及内容物样品(n=4)。结果表明:H组瘤胃乳头的长度较C组显著增加(线性,P<0.01);添加亮氨酸可使瘤胃挥发性脂肪酸水平显著提高(二次,P=0.05),但并未改变乙酸、丙酸和丁酸的摩尔比例(P>0.05);与C组相比,L与H组的瘤胃氨态氮浓度均显著降低(线性,P<0.05;二次,P>0.05);L组羔羊瘤胃内容物中微生物蛋白含量显著高于C组(二次,P=0.05);亮氨酸的添加并未改变瘤胃细菌物种丰富度和多样性指数,但对菌群组成有一定影响;L组瘤胃内最多的是厚壁菌门(49.5%);H组拟杆菌门(51.4%)显著高L和C组(二次,P=0.05);H组的普雷沃氏菌属最多(线性,P>0.05;二次,P>0.05),而L组的巨型球菌属最多(二次,P <0.01);与C组相比,L组的双歧杆菌属(二次,P<0.05)和光岗菌属显著增加(二次,P<0.05)。由此可见,添加亮氨酸可促进羔羊瘤胃发育,改变瘤胃细菌菌群组成。     

植物内生菌研究进展

总结了植物内生菌的来源,简述了植物内生菌的种类以及植物内生菌的分布规律,归纳了植物内生菌与植物之间的相互作用,并对未来的研究趋势进行了展望。     

一种红棕色真菌色素稳定性的初步研究

本试验主要对枸杞内生真菌(GQ-16-1)所生产的红棕色素的稳定性进行初步研究,通过组织块法、平板划线法,从中药材枸杞中分离纯化得到1株产红棕色天然色素的菌株(GQ-16-1),采用固体培养,萃取,离心提取色素,采用比色法、单因子研究法初步研究色素稳定性。结果表明,该红棕色素易溶于水,微溶于乙酸乙酯,最大吸光值出现在350nm处。该色素耐酸碱,耐高温,在p H值2～10稳定,偏碱性颜色加深,在温度20～100℃稳定。金属离子Ca~(2+)、Na~+、Cu~(2+)、Fe~(3+)、Fe~(2+)、Mg~(2+)、Ba~(2+)、K~+(只含一种金属离子)对色素稳定性基本无影响,Al~(3+)对色素稳定性有不良影响,强氧化剂Na Cl O对其有明显增色效果,在K_2Cr O_7、Na_2Cr O_7、NaCl O、Fe Cl_3、浓H_2SO_4、浓HCl、浓HNO_3、K_2Mn O_4(只含1种氧化剂)中稳定存在。试验所发现的红棕色素稳定性良好,是对产色素菌的进一步丰富,可以为微生物天然色素特别是真菌色素的研究和利用提供一定参考。     

白叶枯病菌效应子XopN在拥有OsSWEET11同源基因的水稻品种上发挥毒性作用

【目的】黄单胞菌细胞外泌蛋白质(Xanthomonas outer proteins, Xops)是植物病原黄单胞菌高度保守的毒性效应子或毒性辅助组分,通过细菌Ⅲ型分泌系统分泌到细菌细胞外部,然后转入植物细胞而发挥病理作用。水稻黄单胞菌水稻致病变种即水稻白叶枯病菌的标准菌株PXO99^A分泌的XopN是一种毒性效应子,通过影响寄主免疫反应而使水稻发病。但是,XopN对病菌毒性的影响是否因水稻品种的不同而异,还有待研究。【方法】利用同源双交换技术,先敲除了PXO99^A的XopN基因,获得了∆XopN突变体,又经过遗传互补,得到了回补菌株∆XopN/XopN。通过营养肉汤液体培养,测定了XopN对病菌繁殖能力的影响;根据文献选用14个水稻品种,通过接种实验,测定了PXO99^A对这些品种的毒性与XopN敲除或回补的影响;在XopN发挥毒性作用的水稻品种上,测定了隐性抗病基因OsSWEET11/xa13与显性感病基因OsSWEET11/Xa13受病菌侵染而表达的情况,分析了XopN敲除或回补的影响。【结果】在营养肉汤液体培养过程中,病菌突变体菌株∆XopN的繁殖速度明显低于野生型PXO99^A。PXO99^A、∆XopN和∆XopN/XopN接种水稻后,根据其在水稻叶片组织内的繁殖量及随后产生的白叶枯病症状的严重程度,将供试的14个水稻品种分为两种情况。一是感病程度与病菌XopN是否敲除或回补无关,这有10个水稻品种（IRBB1、IRBB3、IRBB8、IRBB10、IRBB14、IR24、IRBB203、IRBB204、IRBB205和IRBB211）,PXO99^A、∆XopN和∆XopN/XopN对它们的毒性无明显差别。二是XopN对病菌毒性发挥作用的水稻品种,包括高度感病的3个品种（IRBB208、Asominori和日本晴）和低感品种IRBB13。与PXO99^A或∆XopN/XopN相比,∆XopN对这4个水稻品种的毒性大为降低。在IRBB13上,病菌侵染对隐性抗病基因OsSWEET11/xa13在叶片内的表达发生抑制作用,这一效应与XopN的毒性功能相关。相反,日本晴显性感病基因OsSWEET11/Xa13却受病菌侵染的诱导,在叶片内的表达水平大幅度提高。IRBB208和Asominori携带OsSWEET11/Xa13同源基因,该同源基因在叶片内的表达水平也因病菌侵染而大幅提高。在这4个水稻品种上,PXO99^A和∆XopN/XopN能够诱导OsSWEET11/Xa13或其同源基因表达,但∆XopN无此作用。另外,XopN对病菌在非寄主植物烟草上诱发过敏反应有量变贡献,相比PXO99^A或∆XopN/XopN,∆XopN引起过敏反应的程度有所降低。【结论】XopN是一个有限广谱性效应子,在拥有OsSWEET11同源基因的水稻品种上发挥毒性作用。XopN也是病菌繁殖所需要的,对病菌在非寄主植物上诱导过敏反应有一定贡献。     

化肥减施对花生根际土壤细菌群落结构和多样性的影响

为研究化肥减施对花生根际土壤微生物的影响,设不同化肥减施梯度试验,采用高通量测序技术分析各处理根际土壤细菌群落结构和多样性。结果表明:对比不施肥处理,习惯施肥处理OTUs、ACE和Chao1指数均明显上升,Simpson指数显著增大,Shannon指数显著减小,两处理间差异显著的细菌门\属(相对丰度排名前10)为8\3个;各减施处理间的群落构成和多样性差异不明显,但菌群丰度均显著高于不施肥处理,多样性与不施肥处理间差异不显著;化肥减施50%(225 kg/hm~2)条件下,根际土壤菌群物种丰度指数最高,多样性指数与不施肥处理差异很小;通过Venn图分析发现,在OTU数量种类方面,减施肥料处理不仅包含习惯施肥和不施肥,并拥有2个代表特有细菌属的独特OTU;相似性分析说明,减施处理的菌群结构和物种组成介于习惯施肥与不施肥处理之间,随减施量的提高,土壤菌群物种组成逐步趋同于不施肥处理。习惯施肥提高了根际土壤菌群丰度但多样性降低,显著改变了门\属水平上的菌群构成,减施化肥在增加菌群丰度的同时维持其原有多样性。化肥减施50%,花生根际土壤细菌群落最丰富,其物种构成和多样性与不施肥土壤类似。