无机磷溶解菌的分离筛选及其对扁穗雀麦生长的影响

对扁穗雀麦根际溶磷微生物进行分离筛选,测定其溶磷、分泌IAA能力及对扁穗雀麦的促生效果。结果表明,不同菌株对不同无机磷底物具有选择性,以磷酸钙为磷源时,筛选的溶磷菌株都有溶磷活性,其中Br17的溶磷活性最高;以磷酸铝为磷源时,只有Br1、Br7与Br8具有溶磷活性,其中Br7溶磷活性最高。IAA测定结果显示Br4、Br8、Br17与Br24具有较强IAA分泌能力,添加生长素前体物质色氨酸时菌株分泌IAA能力增强。对培养基pH分析发现,筛选的8株溶磷菌株都为产酸型微生物。将纯化后的溶磷菌接种到扁穗雀麦无菌苗,对根长、根数、株高以及生物产量等性状考察发现接种Br8、Br13、Br17与Br24菌株对扁穗雀麦的根系影响较大,主要表现为主根变短,根数变多。接种Br7、Br8、Br13与Br24菌株促进扁穗雀麦株高增高、产量增加。综合分析,Br24在贵州地区的应用潜力最大。     

无机磷溶解菌RW8的筛选、鉴定及对白三叶促生效果研究

从白三叶根际分离筛选9株溶磷微生物,并对挑选菌株进行形态、细胞以及种属鉴定,并分析其对白三叶的促生效果。通过分析溶磷圈与溶磷菌落直径的大小与比值获得溶磷量与持续溶磷能力较强的RW8菌株。通过形态与扫描电镜观察发现RW8是具有鞭毛的短杆菌,其菌落形态表面光滑,不透明;将RW8 16S rDNA序列比对NCBI数据库发现其与阴沟肠杆菌属(Enterobacter sp.)的同源性高达99.5%,Biolog鉴定其与阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae ss dissolvens)的相似性为0.610。RW8溶磷量达424.85 μg/mL,溶磷能力可能与RW8的产酸性能(12.30 μg/mL)密切相关。RW8对白三叶根系与幼苗的生物产量的分配有显著影响,接种RW8后能抑制白三叶根系伸长,根系鲜重与干重有下降趋势,但差异不显著;而幼苗的生物产量(干重与鲜重)均显著高于对照(P<0.05),并且该现象与植物生长激素IAA无关,其具体的作用机制还有待于进一步研究。     

转录组解析白三叶根际溶磷菌株RW8的解磷机制

采用转录组测序的方法分析了白三叶根际溶磷菌RW8在含有难溶磷(A组)、可溶磷(B组)与无磷(C组)培养条件下差异基因表达。以可溶磷为对照,在难溶磷条件下,分别检测到4782个基因在RW8中上调表达,447个基因下调表达;在无磷组中,共检测到3630个基因上调表达,209个基因下调表达。GO基因注释发现RW8在A组和C组中的差异基因聚类基本相同。生物学过程主要聚类在代谢过程、细胞过程、单细胞过程、刺激应答、定位以及生物反应调节;细胞组分主要聚类在细胞组分、细胞膜、膜组分与高分子配合体等;分子功能主要聚类在催化活性、结合功能与转运功能。代谢途径分析发现2-α-氧代羧、α-亚麻酸、五碳二元酸、脂肪酸、甘氨酸-丝氨酸-蛋氨酸以及缬氨酸-亮氨酸-异亮氨酸等代谢途径的基因显著被富集。挑选10个差异基因并用荧光定量检测其在A、B、C 3种不同培养条件下的基因表达,发现所有挑选基因的表达变化与转录组结果变化趋势相同。液相色谱检测有机酸组成及含量,发现在A组和C组中乳酸、琥珀酸与柠檬酸显著高于B组,富马酸与苹果酸的含量在C组中显著升高, A组与B组差异不显著;α-酮戊二酸的含量在A组中显著增高, B组和C组差异不显著。     

体外产气法研究不同NFC/NDF底物条件下外源纤维素酶的适宜添加水平

本试验旨在利用体外产气法研究不同非纤维性碳水化合物/中性洗涤纤维(non-fiber carbohydrates/neutral detergent fiber, NFC/NDF)的底物条件下外源纤维素酶(exogenous fibrolytic enzymes, EFE)对底物产气、降解和发酵特性的影响,找出不同底物条件下适宜的EFE添加水平。采用2×5交叉分组试验设计,5个NFC/NDF底物水平 (0.85、1.02、1.19、1.36和1.53)分别添加5种水平的EFE(0, 2, 4, 8 和16 mg/g DM)进行体外发酵。结果表明,1)不同NFC/NDF底物和EFE水平对体外总产气量(GP₄₈)和产气参数(b、c和L)均有显著的影响(P<0.05),且两因素互作显著(P<0.05);底物1中, GP₄₈、b和c值随EFE剂量的增加显著地线性和二次提高(P<0.05),其中以16 mg/g 水平组较高,L值则呈相反趋势;底物2~4中,GP₄₈、b和c值随EFE剂量增加显著地二次提高(P<0.05),其中以4 mg/g 水平组较高。2)不同底物对干物质消失率(DMD)、酸性洗涤纤维降解率(ADFD)、中性洗涤纤维降解率(NDFD)和氮降解率(ND)均有显著的影响(P<0.05),除ND外,EFE水平的添加效应呈现相似结果;底物1条件下,随着EFE添加剂量的提高,DMD、ADFD和NDFD显著地线性提高(P<0.05),其中均以16 mg/g组最高(P<0.05);而底物2~4中则以4 mg/g组最高(P<0.05)。3)不同NFC/NDF底物和EFE水平对瘤胃发酵参数均有显著影响(P<0.05),除丙酸外,两种因素对其他指标的互作效应均显著(P<0.05);在底物1~4条件下,随着EFE添加剂量的提高,除丙酸以外的其他发酵参数显著地线性和二次提高或降低(P<0.05);底物1中,对照组pH值、氨态氮含量和丁酸摩尔浓度显著高于4、8和16 mg/g组(P<0.05),相反,16 mg/g组的总挥发性脂肪酸(TVFA)、乙酸摩尔浓度和乙酸∶丙酸值较高;底物2~4条件下,pH值和氨态氮含量以4 mg/g组较低,而TVFA、乙酸摩尔浓度和乙酸∶丙酸值则呈相反的趋势。4)NFC/NDF=1.53时,添加EFE对体外产气参数、降解特性和发酵特性均无显著影响(P>0.05)。由此,本试验发现,NFC/NDF底物影响了EFE的添加效应,NFC/NDF=0.85时,16 mg/g EFE水平组有较好纤维降解效果;NFC/NDF分别为1.02、1.19和1.36时,EFE最适添加剂量为4 mg/g;NFC/NDF=1.53时,底物中添加EFE没有正面效应。     

高温胁迫对高羊茅航天诱变新品系生理特性研究及综合评价

本研究以高羊茅航天诱变新品系和贵州主推的育成品种水城高羊茅和黔草1号高羊茅共11份材料为研究对象,采用盆栽试验,在42 ℃/32 ℃(12 h/12 h)人工气候室进行高温胁迫试验,每4 d测定可溶性蛋白、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)生理生化指标,并应用隶属函数法和灰色关联度法对其生理指标及11份高羊茅材料耐热性进行综合评价。结果表明,可溶性蛋白质随着高温胁迫时间的延长总体呈下降趋势,SOD、POD、CAT含量随着高温时间的延长总体呈上升趋势。4个生理指标在11份材料间均存在显著性差异。利用隶属函数法对11份高羊茅材料进行综合耐热适应性评价,得出耐热性顺序为:SP5-85>SP5-60>SP5-71>SP5-42>SP5-94>SP5-7>SP5-88>水城高羊茅>SP5-5>SP5-89=黔草1号高羊茅。利用灰色关联性分析法得出各耐热指标与耐热性的关联序为:SOD>CAT>POD>可溶性蛋白质。     

大豆根际促生菌的分离筛选及其对大豆和百脉根生长与品质的影响

从贵州毕节地区大豆根际土壤中分离溶磷菌株,从大豆根瘤中分离根瘤菌株。对分离出的溶磷圈直径与菌落直径的比值(D/d值)在2.20以上的溶磷菌株分别进行溶磷能力、生长素(IAA)及有机酸分泌能力、产酸产碱性能测定,筛选出优良溶磷菌4株;对分离出的根瘤菌通过大豆试管苗回接及促生效应试验,筛选出高效根瘤菌2株。将筛选出的6株菌经拮抗反应试验后分别按单一溶磷菌接种剂、单一根瘤菌接种剂、溶磷菌+根瘤菌复合接种剂3种处理制备菌悬液,采用盆栽方法分别对大豆和百脉根进行促生效应试验。结果表明,与对照相比,除单一根瘤接种剂对增加大豆株高无效果外,另外2个处理对大豆株高有提升效果,所有处理对大豆茎粗、生物量、结荚数、荚重、单粒数及单粒重都有明显的促进作用。其中溶磷菌+根瘤菌复合菌液对大豆株高、茎粗、幼苗地上生物量和地下生物量的促进效果最好,分别比对照高出21.26%,40.79%,15.88%和42.19%。3个处理对百脉根的第一、二茬株高及地上生物量、全氮、全磷和粗蛋白含量均有明显的提升效应,其中依然是溶磷菌+根瘤菌复合菌液的处理效果最好,分别比对照高出20.82%,54.88%,106.14%,148.78%,19.34%,61.88%和19.34%,与对照差异均达极显著水平(P<0.01)。说明所筛选的菌株组合能产生良好的促生互作效应。     

扁穗雀麦种质资源形态和农艺性状变异的初步分析

检测种质资源的多样性对于利用和有效管理种质非常重要。本研究对87份世界来源的扁穗雀麦种质利用常用的9个形态-农艺性状进行了统一田间评价。结果表明,所有采用的性状变异系数均表现出高度的变异,尤其以单株干物质产量、分蘖数和叶宽的变异幅度最大。反映株型大小的各性状之间呈显著相关,茎粗和第一节间长与其余8个性状之间存在显著相关(P<0.01),旗叶宽与倒二叶宽的正相关性最强(r=0.912,P<0.01)。主成分分析(PCA)表明前2个主成分可以解释总变异的74%。反映株型大小的性状以及分蘖数可能是扁穗雀麦种质形态变异的主要来源。基于欧氏距离的UPGMA聚类分析将供试材料分成3个主要的类群,第一类群具有最大的株型表现,茎干粗壮,旗叶和倒二叶宽大,分蘖数中等;第二类群具有中等的株型;第三类群具有较小的株型,叶片短而窄,但分蘖数较多。聚类分析很好地支持了前2个主成分分值的二维散点图的结果。总之,本研究表明扁穗雀麦是一种在西南平原和丘陵地区适应性极强的禾草,其表型多样性对于品种选育和资源收集具有重要的参考价值。     

长期施肥下黄壤性水稻土有机碳组分变化特征

【目的】土壤有机碳具有高度异质性,不同组分的有机碳由于化学性质和存在方式等不同,其生物有效性和肥力功能不同,并反映出不同的稳定机制,所以深入研究土壤有机碳的组分特征,对于更好地了解土壤有机碳的稳定性和肥力机制具有重要意义。本研究以黄壤性水稻土为对象,旨在研究揭示长期施肥对土壤有机碳组分特征的影响并探讨合理培肥模式。【方法】以中国黄壤性水稻土18年长期施肥定位试验为依托,通过田间取样和室内分析,采用土壤有机碳物理-化学联合分组方法,重点研究不同施肥条件下土壤有机碳组分含量及分配比例的变化,并通过定量分析组分碳含量与年均碳投入量的关系,探讨土壤有机碳饱和现象。试验处理包括不施肥对照（CK）、单施化肥（NPK）、单施有机肥（M）、无机肥配施低量有机肥（0.5MNPK）和无机肥配施高量有机肥（MNPK）,碳投入梯度为0.87-6.02 t·hm^-2·a^-1。【结果】与不施肥（CK）相比,单施化肥（NPK）处理显著增加了土壤游离态粗颗粒有机碳、化学保护粉粒组有机碳和生物化学保护粉粒组有机碳含量,总有机碳提升10%;有机肥处理（0.5MNPK、M、MNPK）显著增加了土壤游离态粗颗粒有机碳、物理保护有机碳、化学保护粉粒组、黏粒组有机碳和生物化学保护粉粒组、黏粒组有机碳,增加幅度高于化肥处理,总有机碳提升24%-46%,其中以有机无机肥配施（MNPK）的提升幅度最大;与不施肥（CK）及单施化肥（NPK）处理相比,有机肥处理（0.5MNPK、M、MNPK）土壤物理保护有机碳的分配比例显著升高;模型分析发现,长期施肥条件下土壤游离态粗颗粒有机碳浓度与年均碳投入量呈显著的线性关系,而化学保护态有机碳浓度与生物化学保护态有机碳浓度以及土壤总有机碳含量,均与年均碳投入量呈显著的“饱和曲线效应”的对数函数关系。【结论】有机无机肥配施是提升黄壤性水稻土有机碳水平的最佳培肥措施,并以物理保护有机碳的提升幅度最大,强化了有机碳的物理稳定机制;黄壤性水稻土较稳定的有机碳组分（化学保护态、生物化学保护态）以及总有机碳存在饱和现象,在当前条件下出现饱和限制。     

野生马蹄金种质资源的RAPD鉴别

采用RAPD分子标记技术,从100个随机引物中筛选出多态性强、重复性好且稳定性高的引物22个,对西南区16份抗性较强、坪用价值较高的马蹄金Dichondra repens材料进行扩增,共扩增出269条带,其中多态性带246条,多态性比率为91.45%,表明野生马蹄金植物种间有丰富的遗传多态性。采用UPGMA法聚类分析,在遗传距离0.73处把马蹄金材料分为4类,部分地理上相近的马蹄金种质资源被聚在了不同的大类中,分类结果能将优异马蹄金材料区分开来,与景观价值评定较吻合。     

贵州优良草品种引种选育及应用

贵州主要地方优良草种选育及利用在贵州草地畜牧业发展和石漠化治理中具有重要意义,研究结合近年来的科研工作,综述了贵州近30年来在主要地方优良草种选育利用方面的主要成就。结果表明,自贵州草地畜牧业兴起以来,广大科技人员为解决草地生产用种问题,先后引进国内外优良草种10余种累计100多份品种资源,并多次考察收集贵州野生牧草品种资源近1 000份,经过整理、鉴定,发掘了一批重要的育种材料。近15年来,采用引种驯化筛选、选择育种等方法先后选育牧草新品种9个,对促进贵州草地畜牧业的发展做出了一定的贡献。还分析了贵州牧草育种存在的主要问题并展望了今后育种研究的主要方向。