植物根际微生物次级代谢产物研究进展

植物根际是微生物生长的特殊微生态环境,根际微生物在种类和数量上不同于非根际微生物。近年来,通过根际微生物途径分离到一些活性物质,其中有一些新结构化合物,并在多方面具有较高生物学活性。植物根际微生物是一类值得深入研究与开发的微生物资源。     

糙米发芽过程中蛋白酶活力及含氮物质的变化

以糙米为原料,研究其发芽过程中蛋白酶活力及蛋白质含量、组成、水解度和肽含量等降解产物的变化。结果表明:糙米经48h发芽,与未发芽前相比,蛋白酶活力增加3.39倍,蛋白质水解度提高5.37倍,肽总量升高38.68%,水解度与肽含量间相关系数达0.9606;清蛋白和球蛋白含量下降74.76%,谷蛋白和醇溶蛋白含量增加95.68%,游离氨基酸含量升高2.17倍,非蛋白氮含量增加。糙米发芽72h时,蛋白酶活力增幅减小,蛋白质水解度及肽含量继续升高,而清蛋白增多,谷蛋白减少。SDS-PAGE测定结果显示,糙米发芽过程中,大分子量的蛋白质组分降解,小分子量的多肽类成分增加,游离氨基酸含量显著升高;发芽48h前蛋白质的转化与降解趋势平缓,之后其变化极显著。因此,糙米发芽48h是其含氮物质变化的重要转折点。     

植物生长物质对黄瓜植株性别分化的影响

综述了植物生长物质如乙烯、赤霉素、生长素、多胺和油菜素内酯等对黄瓜性别分化的影响,同时介绍了黄瓜性别分化的分子机理研究概况,并提出了今后的研究方向。     

黄瓜对B型和Q型烟粉虱取食的不同生理生化反应

【目的】烟粉虱（Bemisia tabaci）B生物型（中东-小亚细亚1种）和Q生物型（地中海种）是农业生产上的重要害虫,杀虫剂的滥用造成害虫产生抗药性,并危害到生态安全与人类健康,因此,制定安全有效的防控措施十分必要。利用植物抗性是害虫综合治理的重要方面,论文旨在探讨黄瓜植株被B型、Q型烟粉虱取食后营养和防御相关酶系的反应差异,阐明黄瓜植株应对烟粉虱取食防御反应的生理生化机制,为利用植物抗性防控不同烟粉虱生物型提供依据。【方法】以实验室长期培养的B型、Q型烟粉虱和黄瓜博杰1号品种为供试材料,在黄瓜植株4片真叶期分别接B型、Q型烟粉虱成虫200头,同时分别以不接虫的黄瓜植株为对照,在烟粉虱持续取食1、3、5、7、9 d后,分别测定黄瓜叶片中营养物质（可溶性糖和可溶性蛋白质）含量、多酚含量、防御物质合成相关酶活性以及保护酶活性。【结果】在整个实验期内,B型烟粉虱取食3 d后,黄瓜叶片中可溶性糖和蛋白含量均显著高于对照植株,而Q型烟粉虱取食1 d后,黄瓜叶片内可溶性糖和蛋白质含量均比对照植株显著下降。黄瓜叶片中多酚含量及其合成关键酶苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性在两种生物型烟粉虱取食后均升高,但对Q型烟粉虱取食更敏感,即活性更高。B型烟粉虱取食后引起黄瓜叶片中超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）酶活性均升高、过氧化物酶（POD）酶活性下降;而Q型烟粉虱取食后则引起SOD活性升高、POD和CAT酶活性下降。【结论】烟粉虱B型和Q型取食诱导黄瓜的营养物质含量、防御酶或保护酶活性发生不同变化。B型、Q型烟粉虱取食均能诱导黄瓜植株防御物质多酚的合成,导致叶片内多酚含量升高;但二者对黄瓜营养物质及保护酶的活性诱导存在差异,B型烟粉虱诱导黄瓜营养物质增加,Q型取食导致营养物质下降,而黄瓜防御物质在Q型烟粉虱取食后活性更强。两种烟粉虱生物型在寄主适应性上存在差异,在制定防治策略上,应该因不同烟粉虱生物型或不同寄主植物而有所不同。     

不同种植模式对土壤酶、烤烟生长及烟叶致香成分的影响

我国烤烟连作现象严重,而烤烟连作会影响土壤健康状况,降低烟叶质量。为探究合理的烤烟种植模式,研究了烤烟连作、轮作和套作3种种植模式对烤烟主要农艺指标、土壤酶活性以及烤烟致香成分含量的影响。结果表明:连作烤烟株高较为矮小,除酸性磷酸酶活性较高外,其他土壤酶活性较低,烟叶香气质量较差;相较于烤烟连作,烤烟套作和轮作有利于烟叶生长,提高并且均衡土壤酶活性,改善烟叶香气质量;本试验条件下,甘薯和辣椒可以作为较好的烤烟套作和轮作的对象作物。     

大气CO2浓度升高对不同类型水稻灌浆期有机物合成与分配的影响

为明确不同类型水稻对高浓度CO2的响应差异,应用先进的FACE(Free air CO_2 enrichment)试验平台,以粳稻(Japonica)武运粳21(WYJ21)和籼稻(Indica)扬稻6(YD6)为试材,研究灌浆期两种类型水稻体内有机物含量的变化。与对照相比,WYJ21籽粒中直链和支链淀粉含量在FACE处理下略有增加,YD6籽粒中直链淀粉含量在完熟期显著高于对照8.9%;WYJ21籽粒中α淀粉酶、β淀粉酶活性变化不显著,YD6籽粒中β淀粉酶活性在完熟期显著低于对照28.1%;WYJ21籽粒蔗糖含量在乳熟期高于对照11.5%,YD6籽粒中蔗糖含量在蜡熟期低于对照14.4%,WYJ21和YD6茎中蔗糖含量分别在蜡熟和乳熟期显著下降。FACE下两水稻品种茎中蔗糖合成酶(SS)活性变化自乳熟至完熟期呈现先降后升的趋势,且均在中后期达到显著水平,WYJ21在灌浆前期茎中磷酸蔗糖合成酶(SPS)活性显著增加,YD6茎中SPS活性在灌浆后期显著增加;FACE处理降低了两水稻茎中蛋白质含量,其中WYJ21茎中蛋白质含量在蜡熟期显著下降38.5%,YD6茎中蛋白质含量在蜡熟和完熟期分别下降33.9%和60.5%。CO_2、时期、品种对水稻茎中蔗糖含量、SS和SPS活性的影响达到显著水平;CO_2、时期、品种以及它们的交互作用显著影响直链和支链淀粉含量、α与β淀粉酶活性以及蛋白质含量。上述结果表明,不同类型水稻在不同灌浆时期对高浓度CO_2的响应程度不同,籼稻YD6的响应程度要大于粳稻WYJ21。     

水稻负泥虫对不同水稻品种次生物质的行为反应

本研究以寒地稻田优势害虫水稻负泥虫为研究对象,选取黑龙江省主栽水稻品种提取次生物质,检测了其对水稻负泥虫的驱避作用、拒食作用和产卵驱避作用。结果表明,感虫品种‘稻花香2号’的挥发性物质和非挥发性物质对水稻负泥虫的驱避性弱于‘绥粳4号’;虫害胁迫植株产生的次生物质对水稻负泥虫成虫的驱避性最强,而健康植株的驱避性最弱。两种水稻品种次生物质对水稻负泥虫幼虫和成虫的拒食率均显著高于对照,且抗虫品种的拒食率高于感虫品种。水稻负泥虫成虫在两种水稻品种次生物质作用下,平均卵量与对照相比均减少,但是感虫水稻品种相对比抗虫水稻品种的选择性产卵驱避率低。由此可见,水稻不同品种之间的次生物质的组分和含量不同,导致了昆虫行为反应有差异,为进一步研究和分析抗感水稻品种次生物质的组分、含量及作用提供理论依据。     

解淀粉芽孢杆菌B1619对番茄的促生作用

解淀粉芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciensB1619是一株对设施番茄土传病害具有很好防治效果的生防菌株。为了明确其对番茄的促生作用,本研究通过室内盆栽试验研究了不同稀释倍数的生防菌B1619发酵上清液对番茄种子萌发和幼苗生长的影响;测定了喷施B1619菌液后番茄体内叶绿素、胡萝卜素和根系活力的变化;运用液质联用法检测了生防菌B1619上清液中促生相关物质(生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸和亚精胺)的含量。结果表明,生防菌B1619不同浓度的上清稀释液对番茄种子萌发和幼苗生长均有一定的促进作用,其中以100倍稀释液(4.8×10⁷cfu/mL)促生作用最大;用生防菌B1619不同浓度的上清稀释液对番茄喷施后,番茄植株的叶绿体色素、胡萝卜素和根系活力均有不同程度的增加,其中以100倍稀释液各生理指标活性增加最大(分别增加47.92%、38.37%和49.75%);生防菌B1619上清液中生长素(IAA)、细胞分裂素(CTK)、赤霉素(GA₃)、脱落酸(ABA)和亚精胺(Spd)的含量分别为1.90、1.30、0.0544、1.94和1.22mg/L。本研究结果证实了解淀粉芽孢杆菌生防菌株B1619对番茄生长具有显著促生作用,且促生物质主要存在于上清液中。     

NaCl胁迫对三种胡颓子属植物幼苗活性氧清除酶与渗透调节物质含量的影响

为研究胡颓子属植物的耐盐性,以三种胡颓子属植物一年生幼苗为材料,在不同浓度的NaCl胁迫(0,50、100、200、300和350 mmol/L)处理30 d后,测定其叶片的膜脂过氧化产物、活性氧清除酶活性和渗透调节物质含量的变化.结果显示,在NaCl胁迫下,三种胡颓子属植物叶片的膜透性、MDA和H2O2含量均随NaCl浓度的升高而增加,表明NaCl胁迫致使胡颓子属植物膜脂过氧化程度加强,细胞膜稳定性受到破坏,其中东方沙枣的膜透性和MDA含量增加幅度较大,受到的盐害较大.而三种胡颓子属植物经受30 d盐胁迫后,其叶片中活性氧清除酶的活性变化似乎存在着不同的特性,在盐胁迫下除东方沙枣叶片SOD活性比对照低以外,其余的活性氧清除酶的活性始终高于对照,但变化幅度不一致;脯氨酸和可溶性糖含量随着胁迫程度的加重而不断增加,其中尖果沙枣叶片中的脯氨酸含量成倍增长,且可溶性蛋白含量缓慢增加,而大果沙枣与东方沙枣叶片可溶性蛋白含量先减后增的趋势.总之,NaCl胁迫下三种胡颓子属植物幼苗各项指标变化幅度的综合比较,尖果沙枣相对大果沙枣和东方沙枣显示较强的耐盐能力.     

巨桉枯落物化感物质的研究

为了解巨桉Eucalyptus grandis的枯落物内含物对其他物种的化感作用,试验以正己烷作溶剂,用超声波浸提巨桉枯落物,采用GC-MS联用技术,鉴定了巨桉枯落物中所含的有机化学成分。结果表明：巨桉枯落物中含有烷烃、烯烃、芳香烃、醇、醛、酮、酚和酯等8类35种化合物。证明巨桉枯落物中存在化感物质,主要为烷烃、芳香烃和酯类物质。这些化感物质可能对植物种子萌发、幼苗生长有重要的影响。表1参13