长期施肥对黄泥田土壤微生物群落结构和多样性的影响

为揭示微生物群落结构特征和多样性对不同施肥的响应机制及与土壤环境因子的关系,以黄泥田水稻土为研究对象,设置不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、化肥配施秸秆(NPKS)3个处理,采用Illumina Miseq高通量测序平台对土壤细菌16S r RNA基因和真菌ITS基因进行测序,分析不同施肥对细菌、真菌群落结构和多样性的影响。结果表明,黄泥田土壤细菌的主要类群为Acidobacteria、Proteobacteria、Chloroflexi、Actinobacteria和Firmicutes,而真菌主要由Ascomycota、Basidiomycota和Zygomycota构成。长期施肥导致土壤细菌和真菌群落结构及相对丰度产生显著差异。与CK相比,NPK和NPKS处理黄泥田土壤的Proteobacteria、Actinobacteria和Zygomycota相对丰度分别增加26.58%和45.84%、30.36%和55.45%、86.17%和68.08%。细菌的α多样性方面,不同处理的Shannon和Simpson指数无显著性差异,但NPK处理的Chao1和ACE指数均显著低于CK和NPKS处理。真菌α多样性指数均表现为NPK处理显著低于CK和NPKS处理。RDA分析结果表明,细菌群落结构主要受盐度、孔隙度、总氮、微生物生物量氮、有机质、微生物生物量碳和含水量的影响,而真菌群落结构的关键影响因素是含水量、孔隙度和盐度,其次为总氮、微生物生物量氮、有机质和微生物生物量碳。土壤p H对细菌和真菌的群落结构影响较小。因此,不同施肥影响细菌和真菌的群落结构组成和多样性。有机无机肥配施提高细菌和真菌的多样性,改变细菌和真菌的群落结构组成,为改良土壤质量和维持农田生态系统功能提供理论依据。     

内生细菌活性物质促进毛竹生长的生化机理研究

研究了内生细菌活性物质促进毛竹生长的生化机理。研究结果表明:3个内生菌菌株均能够提高毛竹叶片的叶绿素含量,增强毛竹叶片的保护酶活性;经内生菌株处理后,除丙二醛(MDA)含量低于对照外,毛竹叶片的超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、可溶性蛋白含量和可溶性糖含量均较对照有所提高。     

植物叶片染色质免疫共沉淀方法的优化

以拟南芥成熟叶片为材料,探索3种不同型号超声破碎仪器的染色质免疫共沉淀(Ch IP)超声破碎条件.根据超声破碎结果推荐使用Covaris M220 Focused-ultrasonicator仪器,并将该仪器破碎条件设置为10%duty cycle、75 Watts Intensity Peak Incident power、200 cycle per Burst、7℃bath temperature、破碎时间12 min时,可获得约500 bp的DNA片段.同时,为检测不同H3K9ac抗体用量对染色质免疫沉淀效率的影响,通过半定量和实时荧光定量PCR检测确定初始量0.25 g的拟南芥叶片所需H3K9ac抗体的最适用量为3μL.此外,以不同衰老程度的水稻旗叶为材料,根据上述破碎条件,进一步优化超声破碎时间,同样可以获得合适的DNA片段,根据优化的样品与抗体用量比例,通过免疫沉淀可以获得适用于后期实时定量PCR(Ch IP-q PCR)和高通量测序(Ch IP-seq)分析的DNA样品.     

苏云金芽胞杆菌XL6~-候选生物被膜调控基因00940序列分析及基因敲除突变体构建

细菌生物被膜(bacterial biofilm,BBF)可以提高细菌的紫外线抗逆性,调控细菌对环境胁迫的适应能力。本研究以课题组前期比较基因组工作中筛选出的苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)XL6-(Gen Bank No.CP013000.1)的调控生物被膜形成的候选基因00940为基础,分析其基因功能,并构建基因敲除突变株。通过生物信息学分析发现00940基因可能编码谷氨酰胺合成酶,并受到转录因子Sig L、CcpA、Deg U和Lex A的调控。在枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)中,Sig L是一种增强子,位于枯草芽孢杆菌的谷氨酸脱氢酶基因的下游,负责转录编码谷氨酸脱氢酶的roc G基因;CcpA转录因子参与代谢产物的分解;Deg U控制鞭毛形成和生物被膜形成的基因表达;Lex A蛋白在DNA损伤的情况下被诱导,是细菌SOS DNA修复系统的转录抑制因子,推测这些转录因子在Bt中也发挥相似的作用。通过PCR获得00940基因上、下游同源臂和卡那霉素(kan)抗性基因,利用重叠PCR获得完整的基因敲除片段。根据酶切位点将基因敲除片段和p MAD温敏载体进行重组反应,得到重组质粒。将重组质粒电击转化Bt XL6-,筛选获得了00940基因敲除突变株。以Bt Xl6-作为对照,对Bt Xl6-00940基因突变株进行表型分析,包括生长曲线测定、群游能力测定以及生物被膜形成能力测定。结果表明,00940基因的敲除对菌株的生长趋势没有影响,但是群游能力和生物被膜形成能力提高,初步确定00940基因的敲除提高Bt Xl6-菌株的生物被膜形成能力。基因敲除突变株的获得为进一步分析相关调控基因的功能提供科学依据和基础资料。     

细菌生物被膜在生物防治中的作用

细菌生物被膜（bacterial biofilm,BBF）是在固—液和气—液表面上生长并封闭在胞外多糖基质中的细胞群,能调控细菌对环境胁迫的适应能力,提高细菌对紫外线（UV）胁迫等环境的抗逆性,是细菌的一种保护性生长方式。生防菌剂（biological control agents,BCAs）因其能以环境友好的方式长期控制病害虫等优点,一直是生物农药领域研究的热点。本文简介了细菌生物被膜及其应用,以苏云金芽胞杆菌（Bacillus thuringiensis,Bt）和枯草芽胞杆菌（Bacillus subtilis,Bs）为核心综述了BBF对生防活性的影响、生防细菌生物被膜形成、解离的表达、调控机制以及生物被膜调控基因的鉴定方法,并指出未来BBF在生防应用方面主要的研究方向,旨在为解决BCAs田间持效期较短等问题提供新的思路。     

菌草绿洲一号内生菌的分离鉴定及其生物学特性

菌草(JUNCAO)是用于栽培食用菌、药用菌的草本植物。以菌草绿洲一号为研究材料,通过植物组织表面消毒、研磨组织、培养基培养等方法分离纯化内生菌,并进一步通过分子手段鉴定菌株,通过平板对峙法等方法对其生物学特性进行研究。16S r DNA序列同源性分析结果表明,该菌株为Enterobacter ludwigii;平板对峙等生物学特性试验结果表明,该菌株对马铃薯早疫病菌具有拮抗作用。该菌株具有溶磷性、接触酶反应呈阳性、能使明胶液化、水解淀粉等生物学特性。根据菌株的拮抗特性和其他生物学特性结果可以推测,该菌株可作为生防菌防治植物病原菌及作为促生菌促进植物的生长,提高产量。     

十字花科植物与食用菌共培养通过根系分泌物促进菌丝生长

以十字花科植物芥菜为供体,6种食用菌(金针菇、凤尾菇、香菇、杏鲍菇、黑木耳、银耳)为受体,通过共培法,研究了芥菜及其化感物质黑芥子苷对食用真菌菌丝生长的影响.结果表明,芥菜对杏鲍菇、黑木耳和银耳菌丝生长无明显促生作用,但可以显著促进金针菇、凤尾菇和香菇菌丝的生长,从而有利于缩短菌株生长周期.进一步的试验发现不是因为芥菜幼苗产生的挥发物,而是其根系分泌物对菌丝生长有促进作用.将十字花科芥菜根系分泌的主要化感物质黑芥子苷加入培养基用来培养食用菌,当浓度等于1 mg·mL~(-1)时对金针菇、凤尾菇和香菇菌丝生长促生效果最佳.     

隧道发酵技术在草菇工厂化栽培过程中的应用

通过隧道发酵技术对草菇(Volvaria volvacea)的栽培原料进行发酵处理,以期应用于草菇工厂化栽培生产.发酵过程中检测了发酵料的温度、pH,发酵结束后,将发酵料转移至塑料框内进行高温杀菌,并对草菇进行室内栽培.试验时,对发酵隧道装料系数以及塑料框栽培的装料高度进行对比试验,通过对草菇农艺性状的测定,探索隧道发酵技术对草菇生产的影响.结果表明:发酵隧道装料系数为50%,发酵料升温较快,发酵料终pH为7.89,适合草菇生长;塑料框装料高度10.0 cm时,草菇生长最好,单框产量最高为(434.14±132.39) g,横径和纵径最大为(40.34±5.12) mm和(43.71±5.97) mm,生物转化率较高,达(17.37±5.54)%.     

尤溪联合梯田稻作制度的演变与发展

实地与文献调查表明,联合梯田的发展与历史上人口迁徙密切相关;稻作制度随时间推移由早期的一熟制向多熟制发展,随海拔高度增加由低海拔的三熟制向高海拔的一至二熟制转变;稻作模式由单季稻向丰富多样的复种轮作、间作以及立体种养转变。联合梯田目前保留了稻薯复种轮作、瓜稻复种轮作、烟稻复种轮作、稻草复种轮作、稻菜复种轮作、稻豆间作、再生稻栽培、稻鱼共作、稻鸭共作等9种典型稻作模式。     

稻田土壤中抑草真菌的筛选与鉴定

以稻田土壤为材料,采用稀释涂布法,结合生物抑草活性测试跟踪,筛选分离抑草真菌微生物。结果表明：从稻田土壤中筛选到32个菌株,其中11个菌株对莴苣根长和株高的抑制率高于50%,这11个菌株中有5个对稗草株高的抑制率高于40%,而对水稻具有抑制作用的有3株,没有抑制作用的2株。8号菌株因对稗草具有较好抑制率而对水稻没有影响,作为目标菌株,开展了其生长特性研究。形态和分子生物学鉴定表明8号菌株属于曲霉属。该菌株的最优培养条件为以蔗糖为碳源,以酵母浸膏或蛋白胨为氮源,最适温度30℃,最适pH 6。8号菌株的菌液含蛋白质5.14 mg/L,总酚酸5.59 mg/L,可溶性糖448.12 mg/L,总黄酮为2.39 mg/L。8号菌株可开发利用为微生物除草剂应用于稻田除草。