施用棉秆炭连作棉花根际土壤真菌多样性与土壤理化性质及黄萎病的相关性

【目的】研究施用棉秆炭,连作棉花根际土壤真菌群落多样性与土壤理化性质及黄萎病病害的关系,为棉秆的合理利用和防治棉花连作障碍提供科学依据和理论指导。【方法】以棉秆移除(NPK)和棉秆还田(NPKS)为对照,采用常规分析和454高通量测序技术,研究棉秆移除基础上施用常量棉秆炭(22.50 t/hm²,NPKB1)和增量棉秆炭(45.00 t/hm²,NPKB2)条件下,新疆棉花根际土壤真菌群落多样性、理化性质和黄萎病病害发生的相关性。【结果】施用棉秆炭连作棉花根际土壤真菌多样性和理化性质有显著相关性。经过2年的2%棉秆炭的施用显著降低了真菌多样性。真菌NPKS和NPKB2处理OTU丰度分别显著降低了15.63%和46.25%(P<0.05),Shannon多样性指数分别显著降低了11.81%和65.40%。不同用量棉秆炭对子囊菌门和接合菌门真菌数量的影响较大,但菌根真菌数量降低。NPKB2处理土壤中Gibberella、Fusarium和Verticillium等病原真菌数量较NPK处理显著降低。施用棉秆炭显著增加了棉花根际土壤中有机质、速效钾和速效氮的含量,而速效磷的含量则降低;对pH的影响不显著,但显著提高了土壤的电导率。RDA分析中,土壤有机质和速效氮是影响棉花根际土壤真菌群落结构的重要环境因素。与NPK处理和NPKS处理相比,NPKB1处理增加了黄萎病病害发病率和病情指数,NPKB2处理黄萎病病害发病率下降不显著,病情指数分别降低了2.2%和15.0%。Verticillium数量与黄萎病发病率和病情指数呈极显著正相关。施用棉秆炭降低了棉花黄萎病病原菌数量,与NPK处理相比,增量棉秆炭Verticillium数量显著降低了63.83%。与NPK处理和NPKS处理相比,NPKB1处理增加了黄萎病病害发病率和病情指数,NPKB2处理黄萎病病害发病率下降不显著,病情指数分别降低了2.2%和15.0%。【结论】施用棉秆炭降低了连作棉花根际土壤真菌多样性,减少了黄萎病病原菌数量,增加了连作棉花根际土壤养分含量。虽然没有显著降低棉花黄萎病发病率,但有缓解病害发病程度的趋势。     

新疆天池放线菌的分离及其抑菌活性

为了充分挖掘和利用新疆特色放线菌资源,开发新型微生物源农药,采用选择性分离方法对新疆天池放线菌进行分离,结合离体和活体试验筛选抑菌活性较高的放线菌,并利用形态学和分子生物学手段进行菌株鉴定。结果共分离得到213株放线菌,其中从天池草甸土中得到的放线菌数量最多,占40.38%;离体活性测定结果显示,有5株放线菌对立枯丝核菌和番茄灰霉病菌均具有较好的抑制作用;盆栽试验结果显示,放线菌TC-50对黄瓜立枯病的防治效果最高,为89.98%,并且可提高黄瓜种子的发芽率,促进黄瓜幼苗生长;经鉴定,放线菌TC-50属于链霉菌(Streptomyces sp.)。可见,链霉菌TC-50有望开发为具有新疆特色的微生物源农药。     

GCK家族蛋白激酶MoSOK1调控稻瘟病菌的生长发育与致病性

稻瘟病菌致病相关基因功能的研究有助于揭示其致病机理,为稻瘟病防治提供理论依据。本研究利用基因替换技术对稻瘟病菌SOK1同源基因(MoSOK1)进行了分析。MoSOK1编码GCK(germinal center kinase)家族的Ste20蛋白激酶,其与全蚀病菌中对应蛋白具有最高同源性。本研究表明,MoSOK1基因在附着胞分化关键期上调表达;与野生型菌株相比,MoSOK1基因缺失突变体菌落颜色加深,气生菌丝减少,生长速度变慢,产孢量下降,分生孢子萌发延迟,致病性降低。另外,交配实验表明,MoSOK1基因缺失突变体能够进行交配,但产子囊壳能力降低。本研究初步表明,MoSOK1基因参与稻瘟病菌生长发育和致病过程。     

中华鲟MHC IIB基因遗传多样性初步研究

为了给中华鲟(Acipenser sinensis)全人工种群优化和繁殖管理提供理论依据,探究中华鲟主要组织相容性复合体(MHC)IIB基因的部分遗传信息和遗传变异规律,利用特异性引物MHC IIf和MHC IIr,分别从30尾野生中华鲟个体、29尾中华鲟子一代个体和30尾中华鲟子二代个体的基因组DNA中扩增MHC IIB基因的多肽结合位点(PBR)片段,扩增产物长度为168 bp。结果表明,中华鲟野生群体30个样品的95个有效克隆中共检测出30条特异序列(单倍型),中华鲟子一代群体29个样品的96个有效克隆中共检测出38条特异序列(单倍型),中华鲟子二代群体30个样品的95个克隆中检测出36条特异序列(单倍型)。单倍型的分布及群体内遗传多样性参数分析表明,中华鲟子一代群体的MHC IIB基因遗传多样性最高,子二代中华鲟群体的MHC IIB基因遗传多样性最低。中华鲟3个群体的非同义替代(dN)与同义替代(dS)比率为1.39、1.48和1.45,非同义替换率均大于同义替换率,表明正向选择可能是中华鲟MHC IIB多态性的主要因素。     

棉隆熏蒸加短期轮作葱显著减轻苹果连作障碍

在盆栽条件下,以苹果砧木平邑甜茶幼苗为试材,研究棉隆熏蒸老龄苹果园土壤并轮作一季葱,对土壤微生物环境及平邑甜茶幼苗生长的影响,以期为防控苹果连作障碍提供新技术。2015年5月进行4种试验处理,分别为老龄苹果园土壤对照,老龄苹果园土壤轮作葱,棉隆熏蒸老龄苹果园土壤,棉隆熏蒸老龄苹果园土壤后轮作葱,2016年5月各处理土壤统一定植平邑甜茶幼苗。结果表明：与对照相比,棉隆熏蒸后轮作葱处理的土壤真菌数量减少了73%,层出镰孢菌的基因拷贝数减少67%,细菌数减少19%,细菌/真菌比值增加了213%。T-RFLP图谱的主成分分析（PCA）、聚类分析结果显示,棉隆熏蒸后轮作葱明显改变了土壤真菌群落结构,且比单纯棉隆熏蒸处理提高了土壤脲酶、蔗糖酶、中性磷酸酶、过氧化氢酶活性。棉隆熏蒸后轮作葱处理,平邑甜茶株高、茎粗、鲜质量和干质量分别为连作土对照的1.96倍、1.75倍、2.31倍和2.34倍,根长、根面积、根体积和根呼吸速率较连作土对照分别提高了155%、310%、294%和89%。可见,棉隆熏蒸后轮作葱处理,具有最高的细菌/真菌比值,并显著改变了土壤真菌群落结构,提高了土壤酶活性,促进了平邑甜茶幼苗的生长,防控连作障碍的效果优于单纯棉隆熏蒸,是减轻苹果连作障碍的有效措施。     

微生态制剂对重茬甜菜生长及块根产量品质的影响

为明确微生态制剂对重茬甜菜生长发育及产量品质影响效果,试验于2016年在内蒙古自治区林西县进行。分别施用微生态制剂LJT1号和LJT3号于甜菜苗床喷施3次和移栽甜菜田喷施3次。试验结果表明,苗床喷施微生态制剂可以增加甜菜幼苗根长、株高、植株干重及增大根冠比率;移栽田喷施微生态制剂提高了叶片SPAD含量,增强了叶片光合能力;施用微生态制剂降低了甜菜根腐病发病率,提高了甜菜块根产量、含糖和产糖量。因此,在甜菜种植中特别是重茬甜菜栽培生产中可以施用微生态制剂培育壮苗、提高光合能力、降低发表率,进而增产增糖。     

高通量测序揭示铀污染对土壤真菌群落结构的影响

为考察铀污染对土壤真菌群落结构的影响,通过室内实验模拟不同浓度(2、5、10、20、50、100 mg·kg~(-1))铀污染土壤环境,以未处理土样作为空白对照。结合Illumina Mi Seq高通量测序技术和生物信息学分析方法,测定了不同浓度铀处理下土壤真菌的多样性及群落结构。研究结果表明,铀处理对真菌多样性有重要影响,铀浓度为20 mg·kg~(-1)时,真菌多样性最低。在门水平上,主要以Zygomycota为主,其所占比例为33.46%~73.36%;在属水平上,主要以Mortierella为主,其所占比例为33.46%~73.30%。主成分分析结果表明,土壤受到铀胁迫后,其真菌群落结构与对照组有明显差异。利用相关性分析得到10种对铀具有耐性的真菌,分别是Pseudeurotium、Glomus和Cylindrocarpon等。该研究结果可为评估和修复铀污染生态环境提供理论依据。     

25个湖南、陕西茯砖茶样品挥发性成分的HS-SPME－GC-MS分析

【目的】分析湖南和陕西两个产区25个茯砖茶样品挥发性物质组成,为茯砖茶的鉴定、香气成分研究提供基础。【方法】采用顶端固相微萃取法(HS-SPME)结合气相色谱-质谱法(GC-MS)进行25个湖南、陕西茯砖茶样品挥发性成分的提取、鉴定,并利用保留指数(RI)对其进行定性、定量和比对分析。【结果】25个茯砖茶样品共鉴定出102种挥发性化合物,其中A类陕西茯砖茶挥发性成分主要为醇类(38.47%)、酯类(28.49%),B类陕西茯砖茶和C类湖南茯砖茶以酮类、醛类、醇类为主,平均相对含量分别为21.62%,16.29%,17.33%(B类)和26.30%,16.62%,12.78%(C类)。形成"菌花香"的关键成分包括呈药草香的水杨酸甲酯,呈木香、花果香的芳樟醇及其氧化物,呈紫罗兰香气、木香的α-紫罗兰酮和β-紫罗兰酮,呈玫瑰香和果香的香叶基丙酮、香叶醇,具有陈味的5,6-环氧-β-紫罗兰酮和呈木香的二氢-β-紫罗兰酮等。【结论】A类陕西茯砖茶与其他样品差别显著,其余陕西、湖南茯砖茶无明显地域差别,挥发性物质组成比较接近。     

复合微生物菌剂对不同阶段猪粪降解效果的研究

养殖场猪粪的不当处理会给环境造成严重污染,研究其降解变化,可以为养殖场粪便利用提供科学依据。采用恒温培养试验,研究在保育和育肥两个阶段时分别接种复合微生物菌剂(包括芽孢杆菌、酵母菌、乳酸菌、光合菌)对新鲜猪粪发酵中的有机质、全磷、全氮、硝态氮及铵态氮的影响。结果表明,复合菌剂处理与对照相比,提高了有机质的降解速度和TN、NH_4~+-N转化量。保育阶段,T2、T3处理TN下降了20.3%,NH_4~+-N下降了66.7%,T1处理TN和NH_4~+-N分别下降17.8%和55.7%,对照组分别下降了17.3%和50.7%。育肥阶段,接种菌剂的处理NH_4~+-N较培养初期下降了66.7%,对照为50.9%。试验末期,随着铵态氮降低,硝态氮有升高的趋势,大于5 g的复合菌剂添加量对猪粪降解效果不显著(P0.05),保育期和育肥期猪粪中有机质、全磷、全氮和硝态氮及铵态氮变化趋势一致。研究表明,复合菌剂对猪粪的TN、NH_4~+-N降低作用明显,但是添加量超过一定范围影响不显著(P0.05),试验末期的NO3--N增强效应,需要进一步研究。推算结果表明,复合菌剂处理的猪粪TN降低20.3%,肥料化利用,氮素循环利用趋于平衡。