Nitrogen and phosphorus budget of a Haliotis discus hannai and Apostichopus japonicus polyculture system

The system nitrogen (N), phosphorous (P) budget, N/P utilization rate and the physiological response mechanism of the abalone Haliotis discus hannai (body weight: 12.87 ± 0.82 g) and the sea cucumber Apostichopus japonicus (body weight: 10.85 ± 1.16 g) to different co‐culture environment conditions were examined. Animals were kept in a multilayer, cubic recirculating aquaculture system at different polyculture densities (abalones at 400 ind/m²in monoculture [Group C] and abalones at 400 ind/m²with sea cucumbers at 10 ind/m² [AS1] or 20 ind/m² [AS2]). Each treatment was replicated four times, and the experimental cycle was 90 days. No significant difference in survival rate of abalones was detected when the stocking density of sea cucumbers increased from 10 to 20 ind/m², but the concentrations of total ammonia nitrogen and nitrite nitrogen in the water were significantly higher in AS2 than in AS1. Survival rate, specific growth rate (SGR) of body weight of sea cucumbers and SGR of body weight of abalones were significantly lower in AS2 than in AS1. No significant difference in protease (PES), lipase, amylase and cellulase activities of abalones was identified between Group C and AS1, but the PES and amylase activities of abalones and sea cucumbers in AS1 were significantly higher than those in AS2. In AS1, the N/P output from harvesting of abalones and sea cucumbers and the N/P utilization rates were significantly higher than those in AS2. Although the N/P output from faeces was significantly lower in AS2 than in Group C and AS1, the N/P output from the water layer was significantly higher than that in AS1. The expression levels of Cu/Zn superoxide dismutase (Cu/Zn‐SOD) and heat shock protein 70 (HSP70) of both abalones and sea cucumbers in AS2 were significantly higher than those in AS1. No significant difference in expression of catalase (CAT) and HSP90of abalones was identified among these groups, but the expression levels of CAT and HSP90of sea cucumbers in AS2 were significantly higher than those in AS1. These results indicate that stocking sea cucumbers at 10 ind/m² in the polyculture system will relieve the organic load on the system and improve the N/P utilization rate. It will also increase aquaculture production and improve the ecological and economic benefits of the system.     

猪粪施用量对红壤旱地理化性质及酶活性的影响

为研究猪粪的合理施用及其对红壤旱地地力提升的效应,利用在第四纪红壤旱地中连续3年分别施用0、7.5、15、30、45 t·hm~(-2)猪粪的小区定位试验,比较不同处理下菠菜和玉米地上部生物量、土壤相关理化性质、碳氮磷循环相关酶活性的差异。结果表明:菠菜和玉米地上部生物量、土壤有机质、土壤全量和速效态氮磷钾含量均随猪粪施用量的增加呈线性增加。当猪粪施用量达45 t·hm~(-2)时菠菜、玉米平均地上部生物量分别达到11.48、20.84 t·hm~(-2),土壤有机质和全氮、全磷含量分别达14.6、1.07、0.73 g·kg~(-1),土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量分别达85.47、106.9、411.7 mg·kg~(-1),但与猪粪施用量为15和30t·hm~(-2)时土壤养分含量的差异不显著,而土壤中与碳氮磷循环相关的6种酶活性则与猪粪施用量呈线性相关,且在施用量为30或45t·hm~(-2)时出现显著差异;6种酶活性与土壤有机质、养分含量间均具有显著或极显著正相关关系。研究结果显示,第四纪红壤旱地在本试验猪粪施用量范围内,土壤有机质和养分含量、酶活性等指标均随施用量的增加而相应提高,作物地上部生物量亦呈线性增加,但同时须注意土壤速效态养分含量过高可能带来的氮磷流失加剧等问题。     

棉花中GhTFL1a和GhTFL1c基因的表达及启动子分析

从陆地棉中克隆了磷脂酰乙醇胺结合蛋白GhTFL1a和GhTFL1c基因,并对该基因进行表达分析、启动子预测和启动子活性研究。利用启动子分析软件PlantCARE预测得出,GhTFL1a启动子区域有脱落酸响应元件、干旱诱导的MYB结合位点和顶芽特异表达响应元件等;GhTFL1c启动子区域有乙烯响应元件、干旱诱导的MYB结合位点和水杨酸响应元件。因此,将pGhTFL1a和pGhTFL1c分别构建到启动子检测载体pBI121-GUS上形成融合表达载体,通过烟草瞬时转化检测得出这2个基因的启动子都具有活性。实时荧光定量PCR分析表明, GhTFL1a和GhTFL1c在光周期处理和不同材料的陆地棉(栽培种和半野生种)中表达模式呈相反趋势。GhTFL1a基因受脱落酸(abscisic acid, ABA)、水杨酸(salicylic acid, SA)和盐胁迫诱导,而GhTFL1c可以响应赤霉素(gibberellin, GA)、SA和ABA胁迫。研究结果初步表明,GhTFL1a和GhTFL1c可能参与了植物逆境胁迫脱落酸和水杨酸响应的调控,为在棉花中进一步阐明其功能奠定了基础。     

规模化蛋鸡场病原菌溯源与生物安全防控研究

细菌病严重威胁蛋鸡健康,以抗生素为主导的细菌病传统防控方式会导致病原菌耐药性严重、鸡蛋药物残留,影响蛋品安全。要保证蛋鸡产蛋期不用抗菌药物而又能生产出"无菌、无抗"的鸡蛋,是国内外技术难题。本团队以规模化蛋鸡场全封闭鸡舍为研究对象,基于PFGE、MLST、全基因组测序等技术,探明了蛋鸡病原菌的种类及基因组特征;对病原菌的耐药性研究表明,蛋鸡病原菌多重耐药严重,依靠药物防控的方式亟待转变;对规模化蛋鸡场细菌溯源研究结果表明,鸡舍生物媒介(鼠、苍蝇等)和非生物媒介(空气、饮水、饲料、鸡粪等)是蛋鸡病原菌的重要传染来源和传播途径;对规模化蛋鸡场生物安全量化评价结果表明,外部和内部生物安全权重高达92.2%。根据溯源和生物安全权重分析结果,提出了在规模化全封闭蛋鸡舍将蛋鸡细菌病从药物防控转变为生物安全防控的新策略;创新了规模化蛋鸡场细菌病防控的系统技术,实现蛋鸡规模养殖整个产蛋期不用抗生素,为生产"无菌、无抗"安全鸡蛋提供技术支撑。     

不同番茄材料黄化曲叶病毒病抗性评价及抗性基因检测

以15份自育的无限生长型番茄材料为试材，抗番茄黄化曲叶病毒（Tomato yellow leaf curl virus,TYLCV）品种‘齐达利’和感病品种‘Money Maker’(MM)为对照，采用苗期农杆菌接种法，研究接种黄化曲叶病毒后的病情指数，幼苗叶片防御酶活性的变化，不同基因型番茄材料的抗性水平。结果表明：853、857、867表现为免疫；817、842表现为高抗；805、818、819、820、841表现为中抗；801、802、803、822为感病。853、857、867的防御酶(PAL、PPO、POD)活性在发病初期均达到峰值，且整体高于其他接种材料，其他接种材料酶活性峰值则出现较晚。含抗性基因的接种材料均表现出不同程度的抗性，含有纯合 Ty-1和 Ty-3基因的853、857、867对 TYLCV抗性更高。经综合评价，853、857、867可作为抗番茄黄化曲叶病毒病的优良番茄材料，817、842可作为备选材料。     

生防细菌复配对苹果主要病原真菌抑菌活性筛选及其稳定性

采用生长速率法测定4种生防细菌及其复配对5种苹果主要病原菌的抑制效果，并将筛选出的最佳复配生防细菌发酵液进行稳定性测定。结果表明，单一生防细菌发酵液中多粘类芽孢杆菌FS-1206对苹果树腐烂病菌的抑菌效果最好，为78.19%；当多粘类芽孢杆菌FS-1206与解淀粉芽孢杆菌TS-1203复配比例为 2∶1时，其对苹果树腐烂病菌的抑菌率高达86.64%，抑菌效果显著优于单一生防细菌发酵液。稳定性测定结果表明，复配生防细菌（FS-1206∶TS-1203= 2∶1）发酵液在紫外照射、高温和强酸强碱环境条件下，其抑菌活性均具有良好的稳定性。     

基于叶片质外体相关成分和酶活性响应的龙葵耐Cd机理研究

为探讨龙葵(Solanum nigrum L.)耐镉(Cd)机理,采用基质培养法,研究了50 μmol·L^-1 Cd(CdCl₂·2.5H₂O)处理120 d对其生长和叶片细胞壁果胶、木质素含量、多聚半乳糖醛酸酶(PG)、纤维素酶(Cx)、NADH-过氧化物酶(NADH-POD)、愈创木酚过氧化物酶(GPOD)和松柏醇过氧化物酶(CAPX)活性以及质外体汁液中过氧化氢(H₂O₂)含量和GPOD、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响。结果表明,与对照相比,Cd处理显著抑制了龙葵地上和地下部的伸长生长、降低了根的干物质积累(P<0.05),但茎的分枝增多,叶面积、叶绿素含量、净光合速率和胞间CO₂浓度无显著变化(P>0.05);细胞壁结合酶NADH-POD、GPOD和CAPX活性以及果胶含量显著增高(P<0.05),而PG活性显著下降(P<0.05),Cx活性和木质素含量无显著变化(P>0.05);质外体汁液中H₂O₂含量显著增加(P<0.05),GPOD和SOD同工酶谱及活性无显著变化(P>0.05);CAT同工酶谱带增宽,APX同工酶谱带数增加,二者活性均显著升高(P<0.05)。说明50 μmol·L^-1 Cd较长时间处理龙葵植株,其地上部分生长仍处于良好状态,表现出对Cd毒害的耐性,这与Cd处理后叶片细胞壁果胶含量和结合酶GPOD以及质外体汁液中APX、CAT活性升高有关,推测这是龙葵耐Cd的一种机理。     

龙须藤茎皮甲醇提取物生物活性初探

龙须藤Bauhinia championii在医用方面已证实具有良好的抗菌、消炎作用,但其在农用方面的活性研究还鲜有报道。本研究分别采用菌丝生长速率法和种子生物测定法,首次测定龙须藤茎皮甲醇提取物及分离组分对6种农业有害真菌和单、双子叶两种植物的生物活性。结果表明,龙须藤甲醇浸提物对水稻稻瘟病菌Magnaporthe oryzae有一定的抑制效果,对油菜Brassica napus和稗草Echinochloa crusgalli的根芽均没有抑制作用。但其甲醇浸提物中分离的大部分组分对供试病原菌和植物的根芽都表现出一定抑制作用。杀菌活性方面:10号组分对西瓜枯萎病菌Fusarium oxysporum和番茄早疫病菌Alternaria solani的抑制效果最好,抑制率分别达到80.0%和78.0%,除草活性方面:1～3号组分对油菜根的抑制率较高,达到50%以上,2号组分对稗草根的抑制效果最好,达到68%。可见,龙须藤茎皮提取物中含有具有良好杀菌活性和除草活性的物质。     

链霉菌和壳聚糖对淮山土壤微生物活性与群落的影响

为探究链霉菌30702和壳聚糖对淮山土壤微生物活性与群落的影响,采用比色法和滴定法观测土壤酶活性的变化,采用高通量测序技术和Trimmomatic等软件,分析土壤微生物群落中细菌和真菌的发展变化。结果表明,链霉菌、壳聚糖、土壤原始微生物和培养时间等4个因素对淮山土壤的脲酶和过氧化氢酶活性均有显著影响,壳聚糖浓度在0~10.0 g/kg内,土壤酶活性随壳聚糖浓度的增大而提高;随时间的延长,先升再降;壳聚糖与链霉菌之间存在交互效应。链霉菌和壳聚糖能增加淮山土壤细菌的物种丰度,减少细菌的多样性,增加艾德昂菌属（Ideonella）和纤维弧菌（Cellvibrio）等有益菌属的相对丰度,而对真菌的物种丰度和多样性的影响较小,与对照之间的差异不显著,土壤优势菌属为腐质霉属（Humicola）、枝孢属（Cladosporium）、鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）和uncultured_bacterium_ c_Subgroup_6。其中,链霉菌与2.5 g/kg壳聚糖复合处理的细菌物种丰度最大,细菌多样性最少。