农田环境中固氮菌的促生潜能与分布特点

【目的】了解小麦、水稻、玉米、蔬菜等作物根际固氮菌的优势种群、固氮菌菌株的固氮、抗病、促生潜能以及菌株在系统发育地位和来源作物种类上的分布特点。【方法】采用无氮培养基培养固氮菌,乙炔还原法测定菌株固氮酶活性,平板对峙法测定菌株拮抗病原真菌性能,ACC（1-氨基环丙烷-1-羧酸）唯一氮源法定性测定菌株产ACC脱氨酶特性,比色法定量测定ACC脱氨酶活性,通过16S rDNA序列测定和相似性分析研究菌株的分类地位。【结果】94株供试菌株的固氮酶活性在0.99-180.59 nmol C2H4/h•mg蛋白,其中大于10 nmol C2H4/h•mg蛋白的菌株有42株,占全部供试菌株的44.7%;类芽孢杆菌属（Paenibacillus)和芽孢杆菌属（Bacillus）是主要类群,分别占供试菌株总数的33.0%和26.6%,且不具有寄主专一性。供试菌株中有6株分别对核盘菌（Sclerotinia sclerotiorum）、玉米赤霉菌（Gibberella zeae）和大丽轮枝菌（Verticillium dahliae）3种植物病原真菌表现出拮抗作用,占菌株总数的6.4%,抑菌率为23.9%-65.9%。有20株固氮菌能够产生ACC脱氨酶,占全部供试菌株的21.3%,活性在0.33-21.98 µmol α-丁酮酸/h•mg蛋白,主要分布在芽孢杆菌属、类芽孢杆菌属和根瘤菌属（Rhizobium）。【结论】小麦、水稻、玉米、白菜、芹菜等作物根际以及农田环境中固氮菌的优势种群为类芽孢杆菌属和芽孢杆菌属,多数固氮菌菌株具有较高的固氮潜能,部分菌株具有ACC脱氨酶活性和促生潜能,少数菌株具有抗病潜能;固氮、抗病、促生潜力菌株主要分布在类芽孢杆菌属、芽孢杆菌属和根瘤菌属,随作物分布广泛,无专一性。     

一株拮抗病原真菌的固氮菌Paenibacillus spGD812

 【目的】筛选具有拮抗病原真菌功能的固氮菌,研究菌株的固氮酶活性、nifH、生理生化特征、菌株抗逆性与接种效果等,并对该菌株进行鉴定,为微生物肥料生产筛选菌种资源。【方法】采用无氮培养基富集、筛选固氮菌,用对峙法筛选拮抗菌;乙炔还原法测定固氮酶活性,PCR扩增16S rDNA和nifH;通过形态、生理生化特征和16S rDNA序列分析鉴定菌种;采用温室盆栽小白菜试验接种效果。【结果】筛选到1株固氮菌GD812,该菌株固氮酶活性达到30.661 nmol C2H4/h•mg蛋白,同时具有拮抗麦类赤霉病菌（Gibberella zeae）和棉花黄萎病菌大丽轮枝菌（Verticillium dahliae）功能,抑菌率分别达到59.5%和49.3%;根据形态、生理生化特征和16S rDNA序列分析结果,GD812被鉴定为类芽孢杆菌Paenibacillus sp.;该菌株的nifH基因长度300 bp,与Paenibacillus sp. Bs57 nifH基因序列相似性98%;GD812可以利用35种供试碳源中的20种,耐酸碱pH4—11,在4—50℃均可生长,盆栽试验接种比对照小白菜鲜重增加52%。【结论】固氮菌GD812被鉴定为类芽孢杆菌,该菌株利用碳源广泛,抗逆性强,具有较高的固氮酶活性和拮抗病原真菌能力,盆栽试验显示较好的接种效果,可望进一步研发成为优良的固氮微生物肥料生产菌种。     

小麦不同抗性材料中抗条锈病基因Yr24分子标记分布研究

以26个不同抗性的小麦品种及12个野生近缘物种为材料,检测了抗性基因分子标记yr24-1的分布情况.结果表明:22个抗性材料中有10个能扩增出特异性目标条带;4个感病材料中有2个能扩增出特异性目标条带;野生近缘材料中3种硬粒小麦均能扩增出特异件目标条带,暗示了这些材料中可能含有Yr24目标基因.     

小麦条锈病不同抗性材料中分子标记YrY201-1分布研究

以22个抗病品种、4个感病品种以及12个野生近缘材料的基因组DNA为模板进行PCR扩增,检测小麦抗条锈病基因分了标记YrY201-1的分布.结果表明:YrY201-1具有较高的扩增效率(96.2%,25/26);在4个感病材料中均能扩增出目标条带;在野生近缘材料中扩增效率也较高(91.7%,11/12),且在多数材料中扩增条带较多,除目标产物外还有许多非特异性扩增产物出现;在抗性基因YrY201的来源材料J11(粗山羊草)中该标记只扩增出1条特异性条带,但比预期目标条带稍大.     

小麦成熟胚再生体系影响因素的研究

[目的]研究小麦离体培养的影响因素,探索小麦成熟胚愈伤组织诱导、继代、分化和植株再生的有效方法,建立一套成熟的植株再生体系,为进一步转基因研究奠定基础。[方法]采用河南的5个不同小麦品种,经小麦种子消毒,无菌取胚,然后接入诱导培养基进行愈伤组织诱导,愈伤组织再经继代培养、分化培养以至小麦植株再生。通过对它们浸种时间和成熟胚离体培养过程的观察,研究了不同预处理时间和植物激素,如2,4-D、ABA、KT、IAA和NAA,对小麦成熟胚愈伤组织在诱导、继代、分化和植株再生方面的一些影响。[结果]15h的浸种时间效果好;4.0mg/L2,4-D有利于愈伤组织形成;在继代培养基中添加0.3mg/LABA有利于小麦致密愈伤组织的诱导及再生能力的保持;KT和6-BA对提高芽的分化有显著作用;附加浓度1.5mg/LNAA和0.2mg/LIAA的1/2MS培养基可有效促进生根。[结论]浸种时间、基因型对小麦愈伤组织的继代、分化和再生有很大的影响,添加一定的外源激素有利于提高其植株的再生频率。     

园林植物与园林空间景观的营造

园林植物作为园林空间构成的要素之一.本文探讨了运用植物材料营造的园林空间景观的基本类型,以及如何运用植物材料来进行空间景观艺术性的塑造,提出了对园林植物在园林空间景观营造中的应用的展望.     

常德本地泥鳅与大鳞副泥鳅杂交育种的可行性探究

我国传统养殖的泥鳅包括了泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus)(俗称青鳅)和大鳞副泥鳅(Paramis原gurnus dabryanus)(俗称黄板鳅),分属花鳅亚科中的泥鳅属(Misgurnus)和副泥鳅属(Paramisgurnus)[1]。泥鳅和大鳞副泥鳅是近年来最为热门的名特养殖品种之一,营养丰富,有极高的营养价值、药用价值和保健功能[2-5]。国际市场对我国泥鳅的需求量逐年增加,尤其是日本、韩国,年需求量超过100000 t[6]。随着需求的不断增加,对泥鳅苗种的需求也逐步增加。因此,人工繁育苗种成为促进泥鳅养殖业发展的重点。泥鳅和大鳞副泥鳅的人工繁育技术已经较为成熟[7-10],为泥鳅养殖业的发展提供了保证。     

不同进水硝酸盐浓度和温度下聚己内酯/玉米芯复合固体碳源的反硝化性能探究

以人工高分子聚合物+农业废弃物为复合碳源的反硝化系统兼具高效脱氮和低脱氮成本的优势。进水硝酸盐浓度(INC)和温度(T)是生物反硝化过程的重要影响因素,本研究以质量比为1∶1的聚己内酯(PCL)和玉米芯(CC)为复合碳源构建反硝化系统,设置3种INC和温度,测定了脱氮能效、有机物利用情况、微生物群落结构和功能基因丰度来判定这2个因素对反硝化的影响。实验结果显示,反应器最佳的INC为30 mg/L,60～90 d的平均硝酸盐去除率(NRE)达到99.12%,且无明显亚硝酸盐氮积累;在不同INC下,优势菌门均为变形菌门(Proteobacteria),其丰度随INC升高而下降,分别为54.46%、39.96%和24.77%;T=25℃为最佳温度条件,其功能基因表达量除napA外均最高,后30 d的NRE为99.21%;T=30℃和T=25℃优势菌门均为变形菌门,丰度分别为55.86%和38.85%,而T=20℃的系统中丰度最高的为拟杆菌门(Bacteroidota)(28.87%);各系统的优势菌属都为红细菌属(Rhodobacter)。各系统产生的短链脂肪酸中,乙酸占比最高且其与丙酸的比...     

油莎豆耐盐性评估及盐胁迫下幼苗根系转录组学分析

油莎豆是一种综合利用价值高的新型经济作物,抗逆性极强,具有在盐渍化土壤上种植发展的潜力。为明确其耐盐特性,本研究设置5个NaCl浓度(0、0.3%、0.6%、0.9%和1.2%),分析了NaCl胁迫对油莎豆茎豆萌发和幼苗生长过程中形态和生理指标的影响。结果表明,在0.3%和0.6%NaCl胁迫下,茎豆发芽率、幼苗根长和苗高受影响程度较小;根系中膜受损程度指标物丙二醛(MDA)和氧化胁迫物过氧化氢(H2O2)的含量增加不显著,而渗透调节物甜菜碱(GB)、脯氨酸(Pro)的含量和抗氧化酶超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的活性显著提高,整体上受到的盐胁迫伤害较小。而在0.9%和1.2%NaCl胁迫下,盐胁迫伤害十分明显,茎豆萌发和幼苗生长受到严重的抑制。为进一步鉴定油莎豆耐盐相关基因,利用RNA-seq技术检测了0、0.3%和0.6%NaCl胁迫下油莎豆根系的基因表达情况。通过基因差异表达分析、加权基因共表达网络分析(WGCNA)以及GO富集分析发现,24个主要与氧化还原、跨膜转运、几丁质水解相关的GOterms显著富集,涉及了15个显著上调表达基因。其中...     

基于涡度相关法的水稻光能利用率研究

为探讨水稻生长季内光能利用率（light use efficiency，LUE）的动态特征，使用2020年5—9月稻田通量观测资料，应用简单相关分析和通径分析方法，分析环境因子对光能利用率的影响。结果表明，水稻生长季LUE日平均值为0.95%，波动范围为0.25%~2.23%，小时尺度表现为早晚值较高、中午值较低，日动态上呈现先升高后降低的单峰曲线变化；日尺度上的LUE主要受光合有效辐射和空气温度影响。研究为合理利用农田生态系统资源、推动LUE在生产力模型中的应用提供了理论依据。