缺磷胁迫下番茄侧根形成与miR164及NAC1表达的关系

为了研究番茄幼苗在缺磷胁迫下根系形态发育与生长素、生长素信号转导途径中的转录因子NAC1,以及调控NAC1 表达的上游miR164之间的关系。试验以5和500 μmol/L磷浓度作为缺磷胁迫和对照,检测了外源生长素NAA（1-naphthalene acetic acid）及生长素抑制剂NPA（N-1-naphthylphthalamic acid）对侧根形成的影响; 同时采用RT-PCR检测了NAC1和miR164在缺磷胁迫下的时序表达。结果表明,缺磷胁迫下侧根大量形成与生长素及其运输密切相关,在侧根迅速形成的24 h内,NAC1的表达在缺磷胁迫下增强; 而其上游的miR164表达降低,从而揭示了缺磷胁迫下侧根形成与miR164调节NAC1表达之间的关系。     

马铃薯黑痣病生防菌的筛选和鉴定及其生长条件的研究

从甘肃省景泰县条山农场不同连作年限的马铃薯地块中取根际土样品,分离筛选马铃薯黑痣病病原菌-立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)的拮抗菌。采用土壤平板稀释、对峙法筛选拮抗菌;结合形态特征、生理生化及16Sr DNA分子鉴定;采用单因素试验设计对G1菌株的生长条件进行初步试验。通过初筛和复筛,从108株细菌中获得1株对立枯丝核菌拮抗效果稳定、拮抗能力较强的细菌G1。采用平板对峙法测定其拮抗作用,抑菌带宽度达6mm,抑菌圈直径2.5 cm,抑菌率为66.7%。结合形态特征、生理生化及16Sr DNA分子鉴定,G1为类芽孢杆菌(Paenibacillus sp.);采用单因素试验设计对G1菌株的生长条件进行初步试验。结果表明,菌株G1在4℃~45℃,p H 5~10,盐浓度0~50 g·L-1都能生长,碳源、氮源利用广泛,最适条件为:温度37℃,p H 7,蔗糖为碳源,蛋白胨为氮源,盐浓度为10 g·L-1。拮抗菌G1被鉴定为类芽孢杆菌,该菌株抑菌带较宽、抑菌效果稳定,生长条件与马铃薯生长的大田环境基本相符,具有作为一株优良生防菌的必要条件。     

适应玉米的溶磷细菌筛选及其对玉米生长的影响

从石灰性土壤中分离获得4株高效溶磷细菌X5、X6、Z4和Z8,研究其生物学特征,探索其单独及复合的溶磷促生潜能。研究发现菌株X5、X6、Z4和Z8均可以利用玉米根系分泌物作碳源生长。菌株X6和Z4均能产生吲哚乙酸(IAA)和铁载体,菌株Z8可产生IAA不产生铁载体,菌株X5可产生铁载体不产生IAA。盆栽试验结果表明,接种单一溶磷菌及4株菌复合处理均可促进玉米生长,但复合菌群的溶磷促生效果显著高于单一菌株。通过16S r RNA基因序列分析研究菌株的分类地位,初步鉴定X5、X6、Z4、Z8分别为荧光假单孢菌(Pseudomonas fluorescens)、草假单胞菌(Pseudomonas poae)、巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。     

生物有机肥对茄子青枯病的防治及其机理探讨

【目的】研究生物有机肥（BIO-36和BIO-23）对茄子青枯病的防治效果及其对植株体内酶活性、根际微生物数量的影响,并对其作用机理进行探讨。【方法】将枯草芽孢杆菌菌株（II-36和I-23）发酵后与腐熟有机肥（猪粪堆肥和氨基酸有机肥）混合进行二次发酵,获得了茄子专用生物有机肥料（BIO-36和BIO-23）,采用盆栽试验,对上述2种生物有机肥防治茄子青枯病的效果进行验证。【结果】2种肥料都能抑制茄子青枯病（防病效果分别为96%和91%）,植株叶片中CAT(过氧化氢酶)、POD（过氧化物酶）和SOD（超氧化物歧化酶）酶活性显著提高,而MDA（丙二醛）含量显著下降,叶片中CAT酶活性分别比对照增加了25.0%和23.7%,POD酶活性分别增加了99.5%和93.6%,SOD酶活性分别增加了32.7%和29.8%,MDA含量分别比对照降低了29.5%和26.3%。此外,根际土壤的真菌、放线菌数量显著提高,细菌数量增加幅度不大,青枯劳尔氏菌数量显著减少。【结论】生物有机肥对茄子青枯病的防治作用与诱导茄子系统抗性和调控土壤微生物群落结构有关。     

不同根际细菌对南方根结线虫抑制效果的研究

采用稀释平板涂布方法从番茄根结土壤中初步筛选出对明胶有水解作用的菌株。通过各菌株发酵上清液对南方根结线虫二龄幼虫死亡率和虫卵孵化率抑制作用,以及拮抗菌悬浮处理番茄根系30 d后观察番茄根结数量变化,进一步筛选获得高效菌株。通过16S rDNA基因序列分析,对能显著抑制根结线虫生长的2株菌株进行了鉴定。结果表明:筛选出了10株对明胶有明显水解圈的细菌,其中菌株BTG和X5具有较强的明胶水解能力。菌株BTG和X5发酵的上清液处理二龄幼虫24 h后的死亡率比无菌上清液处理死亡率提高了72.13%和62.14%;而用菌株上清液处理14 d后的虫卵孵化率比无菌上清液处理的孵化率降低了38.62%和30.73%。菌株BTG和X5的菌悬液处理的番茄根结数比不加菌悬液对照处理根结数分别降低了80.49%和73.17%。经16S rDNA基因序列分析表明,菌株BTG和X5都属于芽孢杆菌。通过比较各株细菌对二龄幼虫(J2)死亡率,虫卵孵化率及番茄根结数量的影响,筛选出了2株可用于生物防治作物根结线虫的芽孢杆菌。     

太湖流域水稻最佳养分管理研究

以水稻品种常优1号为材料,于2008至2009年在江苏常熟进行了连续2年的水稻最佳养分管理田间试验研究。结果表明:采用最佳养分管理技术,优化养分运筹,增产31%～46%,施氮量为240 kg.hm-2时可获得最高产量9 208 kg.hm-2;高产高效处理可减少肥料投入30%～40%,增产5.5%,氮肥农学效率提高67.8%～98.4%;高效处理减少48.6%氮肥用量,提高氮肥农学效率31.4%。以上结果表明,在太湖地区采用水稻最佳养分管理技术可以大幅减少氮肥施用量,并显著提高氮肥利用率。     

拟南芥体内硝酸盐积累差异与细胞膜H+-ATPase的关系

以野生型拟南芥(WT)和叶柄硝酸盐积累减少的拟南芥突变体atnar1.4为材料,研究了叶柄与叶片硝酸盐的积累及细胞膜H+-ATPase.采用两相法分离了2种材料细胞膜并测定了细胞膜H+-ATPase活性,通过RT-PCR分析了WT与atnrt1.4叶柄及叶片中各个细胞膜H+-ATPase基因的表达,并采用Western blot分析了WT与atnrt1.4叶柄及叶片细胞膜上H+-ATPase的蛋白浓度.结果显示:atnrt1.4叶柄硝酸盐积累显著低于WT叶柄,仅为WT的58.6％;atnrt1.4叶柄中细胞膜H+-ATPase基因AHA3、AHA5、AHA10和AHA11的表达比WT显著降低;atnrt1.4叶柄细胞膜H+-ATPase蛋白浓度也显著低于WT叶柄.WT叶柄硝酸盐积累显著高于叶片,相应的细胞膜H+-ATPase的水解活性也显著高于叶片.上述研究表明:atnrt1.4叶柄硝酸盐积累减少导致其细胞膜H+-ATPase活性降低;拟南芥体内硝酸盐积累差异与细胞膜H+-ATPase活性有关.     

细胞膜质子泵在水稻耐铵机制中的作用机理探讨

 水稻是一种典型的耐铵植物。由于铵态氮营养条件会导致根系分泌大量的氢离子,对植物生长产生胁迫。因此,耐铵植物应具备耐酸的能力。细胞膜质子泵具有主动排出质子,调节细胞内外pH的功能。结合目前的研究结果,探讨了水稻根系细胞膜质子泵在铵态氮与低pH两个因素交叉作用下活性的变化及其调节机制,以阐明水稻耐铵的一个必要机制。上述结果对于丰富植物耐铵机制的研究具有重要的理论与实践意义。     

西瓜、水稻根分泌物及酚酸类物质对西瓜专化型尖孢镰刀菌的影响#br#

 【目的】探讨西瓜、水稻根分泌物及其中的酚酸类物质对西瓜专化型尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum f. sp. niveum,FON)的影响,阐释西瓜枯萎病的发生和西瓜/旱作水稻间作系统改善西瓜连作枯萎病的机理。【方法】营养液培养法收集西瓜根分泌物(REW)和水稻根分泌物(RER),研究其对FON生长的影响;HPLC法分离鉴定REW和RER中的酚酸类物质,并通过外源添加法研究该类物质对FON生长的影响。【结果】REW能显著促进FON孢子萌发和产孢,与对照相比,1.0 mL和5.0 mL 的REW对FON孢子萌发的促进率分别为46.9%和59.2%;在0.1 mL至2.0 mL范围内,REW对FON产孢的促进率从10.8 %逐渐增加到84.6 %;而RER能显著抑制FON孢子萌发和产孢,1.0 mL和5.0 mL RER对FON孢子萌发抑制率分别为14.3 %和6.1 %;并在0.1 mL至2.0 mL范围内,对该菌产孢的抑制率由4.6%增至37.5%。在REW和RER中同时检测到水杨酸、对羟基苯甲酸和邻苯二甲酸,而阿魏酸和香豆酸分别单独存在于REW和RER中;且RER中以香豆酸含量最高(占总量的37.9%);其酚酸总量是REW的1.4倍。综合FON孢子萌发、产孢能力和菌丝生长三项测定指标,香豆酸的抑菌效果最显著,抑制率分别为9.1%—70.5%、24.1%—100.0%和2.5%—47.5%,其次是水杨酸;而阿魏酸、对羟基苯甲酸、邻苯二甲酸对FON孢子萌发、产孢有不同程度的促进作用,以阿魏酸最为突出,浓度为40—160 mg•L-1时促进率分别为28.6%—114.3%和17.7%—54.8%。【结论】西瓜根分泌物对FON有刺激作用而水稻根分泌物对FON却具有抑制作用,这为阐释西瓜/旱作水稻间作系统改善西瓜连作枯萎病提供了理论依据。     

西瓜与旱作水稻间作改善西瓜连作障碍及对土壤微生物区系的影响

 【目的】探讨西瓜与旱作水稻间作减缓西瓜连作障碍的可行性,并从微生物多样性与连作障碍关系角度阐释该方法的作用机理。【方法】盆栽方法研究西瓜与旱作水稻间作改善西瓜连作障碍的效果,传统微生物计数及磷脂脂肪酸（PLFA）法研究西瓜根际土壤微生物区系。【结果】西瓜连作土壤上单作西瓜其枯萎病发病率为 66.7%,死亡率为44.4%,与旱作水稻间作后西瓜生长正常。西瓜定植30 d后,间作处理西瓜根际的尖孢镰刀菌数量显著低于单作;50 d后,间作西瓜根际土中的真菌数量显著低于单作,而细菌、放线菌及总微生物数量均显著高于单作。磷脂脂肪酸（PLFA）法分析土壤微生物多样性发现,单作处理的西瓜根际土壤中真菌数量较多,细菌数量较少,而且主要是革兰氏阳性菌,而间作西瓜根际则含有较多的革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌和放线菌。间作处理西瓜体内的丙二醛（MDA）含量及保护性酶类如根系及叶片中的过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）、多酚氧化酶（PPO）和根系中的苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性均显著低于单作西瓜。【结论】西瓜与旱作水稻间作条件下西瓜根际尖孢镰刀菌数量显著降低,根际微生物区系向细菌与放线菌占主导的趋势发展,有效防止了西瓜枯萎病的发生,改善了西瓜连作障碍。