自然生草桃园表层土壤水分和草地地上生物量的空间分布及其关系

【目的】阐明桃树果园短期自然生草条件下土壤水分空间分布特征及其与草地地上生物量的关系。【方法】以信阳沙壤土五月鲜桃园为研究对象,在冬春季短期自然生草条件下,采用1 m×1 m网格采样法,以经典统计学和地统计学半方差函数为工具,研究表层(0~5 cm)土壤水分和草地地上生物量空间分布特征。【结果】表层(0~5 cm)土壤含水量和地上草地生物量符合正态分布,平均体积含水量为10.08%,95%置信区间为9.84%~10.32%,变异系数为16.36%,0.2 m×0.2 m草地地上生物量均值为9.17 g,变异系数为56.71%。区域田块尺度上,自然生草桃园草地地上生物量和表层(0~5 cm)土壤水分空间分布均符合指数函数模型,模型块金值/基台值分别为0.477 3和0.499 8,变程分别为7.20和2.51。即二者均具有中等程度的空间依赖性,草地地上生物量较表层(0~5 cm)土壤含水量具有更强的空间依赖性。克里格插值结果表明,表层(0~5 cm)土壤含水量和草地地上生物量空间上呈斑块状分布,且表现为距离树体越远值越大的分布特征。相关分析结果表明,地上生物量与表层(0~5 cm)土壤含水量之间极显著正相关(P<0.001)。【结论】果园短期自然生草有利于保蓄表层土壤水分,改善土壤水分条件,草地地上生物量是影响果园表层土壤水分空间分布的重要因素。     

坛紫菜叶状体的抗生素联合除菌效果

为研究坛紫菜及其外生菌群对氯霉素、竹桃霉素和头孢噻肟3种抗生素的敏感性,通过将其与氨苄青霉素、卡那霉素和庆大霉素的组合,优化坛紫菜叶状体的除菌方法,并利用涂布平板、qRT-PCR及16S rRNA测序分析其除菌效果。结果显示,当坛紫菜先以氨苄青霉素(300 mg/L)、卡那霉素(100 mg/L)和庆大霉素(100 mg/L)混合处理18 h,再以氯霉素(50 mg/L)、头孢噻肟(200 mg/L)和竹桃霉素(50 mg/L)混合处理4 d,叶状体的健康率保持在96.3%以上,而对可培养细菌的抑制率达到99.9%。根据qRT-PCR和16S rRNA的结果可知,该种组合方法较前3种抗生素的组合,其菌总数下降41.5%,微生物的丰度和多样性指数明显下降。其中,假单胞菌、交替赤杆菌、交替单胞菌以及海杆菌等得到针对性的抑制。研究表明,多种抗生素的优化组合能够对坛紫菜叶片的菌群结构产生显著影响,使其受到抑制,但仍无法达到绝对除菌的效果。     

国家二级珍稀濒危植物盐桦研究进展

盐桦(Belula halophila)属桦木科桦木属植物,主要分布新疆北部地区,被视为国家二级珍稀濒危植物。当前文献报道了盐桦自然种群数量低于60株,该种群处于濒危状态,属于极小种群。盐桦因其独特的地理分布和耐盐特征明显区别于桦木科其他植物,具有重要的植物系统学与区系地理学研究和经济开发价值。当前国内外有关盐桦研究报道较为匮乏,为呼吁、关注和及时拯救这一濒危植物,从生物学特征、盐分影响盐桦生理与分子水平上的变化等方面,阐述了盐桦植物适应盐碱环境的机制;因盐桦在生物多样性中的重要地位,分析了盐桦濒危原因与机制,提出以迁地保育为主、以就地保育为辅的盐桦拯救对策;重点综述了在盐桦各种繁殖技术,包括种子繁殖特性和组培育苗繁殖等,提出盐桦应用与开发措施技术,并针对可深入研究的问题和方向提出了展望。     

影响聚磷菌和聚糖菌竞争的若干因素分析

强化生物除磷系统因其除磷效率高而得到越来越多的应用,但在此系统内聚磷菌(PAOs)和聚糖菌(GAOs)之间的竞争又常常导致其除磷效果恶化。基于国内外学者对强化生物除磷系统中微生物竞争的研究成果,总结了进水碳磷比、温度、碳源和p H对PAOs和GAOs竞争的影响。结果表明:低碳磷比条件下PAOs处于优势地位,系统除磷稳定性更高,温度低于20℃时PAOs处于竞争优势,系统除磷效果更好,p H为7. 0～8. 0有利于PAOs,丙酸作为碳源时能使PAOs在与GAOs的竞争中占优势而获得较高的除磷率。     

纳米氢氧化镁对大白菜产量、Cd含量及土壤Cd形态的影响

我国土壤Cd污染日趋严重。本研究探讨了纳米氢氧化镁对大白菜生长、Cd含量及形态、土壤Cd含量及形态的影响,以期为氢氧化镁在土壤Cd污染修复中的应用和蔬菜安全生产提供理论基础。采用大田试验研究了不同施加量(0、150、300、450 g.亩-1)的普通氢氧化镁和纳米氢氧化镁对大白菜的生长、Cd含量及形态、土壤的pH、土壤Cd含量及形态的影响。结果表明,与对照相比,施加氢氧化镁后大白菜产量增加了4.1%~22.3%。施用氢氧化镁后大白菜叶片、叶柄和根Cd含量分别降低了5.3%~19.2%、9.0%~28.1%和3.5%~19.3%,土壤Cd含量降低了8.2%~41.5%。相同施用量下,纳米氢氧化镁处理的大白菜叶片、叶柄和根Cd含量明显低于普通氢氧化镁。施用氢氧化镁使大白菜地上部蛋白质结合态(NaCl-F)Cd含量下降,残渣态(R-F)Cd含量增加,土壤pH值降低,土壤中铁锰氧化物结合态(FeMn-Cd)、有机结合态(OM-Cd)和残渣态(RES-Cd)Cd含量降低。总体而言,NMg1处理大白菜产量最高,叶片Cd含量最低,为本研究最佳处理。     

酿酒葡萄园生草管理模式下新发害虫——黑额光叶甲的生物学特性及其防控

【目的】河北昌黎酿酒葡萄园生草制度下新发一种害虫,经鉴定该虫为黑额光叶甲[Smaragdina nigrifrons(Hope)],该虫在酿酒葡萄园内发现尚属首次。黑额光叶甲在酒葡萄园生草区连年发生,具有一定的风险性。鉴于此,笔者详细研究了酒葡萄产区黑额光叶甲的形态特征、危害状况、生活习性、发生规律和控制等。【方法】田间系统调查和室内饲养相结合。利用Primo Star显微镜观察黑额光叶甲各虫态的形态学特征,明确其分类地位。利用黄板诱集技术对其种群动态和发生规律进行监测。【结果】该酒葡萄产区黑额光叶甲成虫体长椭圆形,头黑色,前胸及鞘翅黄褐色至红褐色,鞘翅上具黑色宽横带。雄虫腹部倒数第二腹板凸起,雌虫倒数第二腹板凹陷。成虫具假死性,无趋光性,昼出夜眠,一般于葡萄架上端啃食幼嫩新叶,被害叶片呈不规则缺刻,发现地酒葡萄株被害率达100%。此害虫出现于7—8月,8:00—11:00 am,3:00—6:00 pm为成虫发生危害盛期。【结论】黑额光叶甲的发生危害与酿酒葡萄果园自然生草制度关系密切,应在全面评估利弊及采用先进管理方式的基础上实施果园生草制度。黄板对黑额光叶甲有一定的诱集作用,田间顺行均匀放置于葡萄树篱架上部和下部杂草中央,用于该虫的监测与绿色防治。     

具有除草活性的生防菌株GD-9发酵条件优化及菌剂制备

为了明确具有除草活性的生防菌株GD-9发酵过程中各因子的配比和最优条件,采用单因素试验对菌株最适碳源、氮源、载体、固态发酵基质进行了筛选,应用正交试验设计研究了碳源、氮源、初始含水量、接种量、初始pH、培养时间、培养温度7种因素对菌株活菌数的影响。试验结果表明菌株GD-9最佳固态发酵条件为:氮源NaNO_3 58.4 mg/g,碳源葡萄糖48.4 mg/g,培养基质最适初始含水量为258 mg/g,最适接种量为0.26 mL/g,初始pH 7.6,最佳培养时间147.8 h,最佳培养温度30.7℃,最适宜的载体为黏土,分散剂为聚乙烯醇,稳定剂为膨润土,润湿剂为糊精。通过发酵试验结果制备生防菌株GD-9的固体菌剂,该研究为菌剂的商品化生产奠定基础。     

不同播期对黄秋葵长势、抗病性和产量的影响

为在河北省推广种植黄秋葵,在安国、保定、邯郸、衡水和石家庄5个试验点进行黄秋葵分期播种试验,研究了不同播期对石秋葵1号、红玉和五福3个品种生长势、抗病性和产量的影响。结果表明:播期对石秋葵1号、红玉和五福生长势、抗病性和产量具有较大的影响,随着播期的推迟,3个品种的茎粗大致呈逐渐增高的趋势,株高呈先降后升的趋势(除2018年的红玉外),单株结果数则先增加后减少,单果质量(除五福外)逐渐增大;以4月20日、25日和30日为播期,得到的黄秋葵单株产量和折合667 m~2产量较高。综合得出,河北省黄秋葵种植以4月20日、25日、30日为播期最为适宜。     

枝顶孢霉属内生真菌CEF-193对棉花黄萎病的控制作用

棉花黄萎病连年对棉花的产量、品质等造成严重损失，而利用生防菌是绿色防治病害的方法之一。为了明确棉花内生真菌枝顶孢霉CEF-193对棉花黄萎病的防控效果，于2017－2018年在河南安阳开展了生防菌CEF-193防治棉花黄萎病效果的试验。结果表明，CEF-193的3种处理方式均可显著减轻黄萎病发病，其中固体菌剂处理对黄萎病的防治效果最好，温室防效达到52.7%，大田防效达到33.7%；CEF-193处理可促进棉花增产，其中发酵液喷雾处理的棉花铃重增加了6.7%，灌根处理的籽棉产量增加了8.4%。在棉花生产中，生防菌CEF-193可有效防治棉花黄萎病。该研究可为棉花黄萎病的有效控制提供技术支持。     

不同温度下TMV侵染枯斑三生烟的LncRNA差异表达

【目的】 筛选不同温度下烟草花叶病毒（Tobacco mosaic virus,TMV）侵染后枯斑三生烟（Nicotiana tabacum var. Samsun NN）差异表达的长链非编码RNA（long non-coding RNA,lncRNA）,研究lncRNA在枯斑三生烟抗性反应中的作用。【方法】 N基因的温度敏感性使枯斑三生烟在25℃时具备对TMV的抗性、在31℃抗性丧失,在这两个温度条件下对枯斑三生烟接种TMV和磷酸盐缓冲盐水（phosphate buffered saline,PBS）,48 h后提取系统叶总RNA,构建链特异性文库后进行深度测序。对测序结果进行过滤后利用HTSeq将有效数据与近缘品种TN90（N. tabacum var. TN90）基因组比对,筛选得到lncRNA后利用FPKM法估计lncRNA的表达水平。通过edgeR筛选差异表达lncRNA（differentially expressed lncRNA,DElncRNA）,并利用qRT-PCR技术对这一结果进行验证。通过共定位及共表达分析预测DElncRNA的靶基因,通过参考基因组注释、GO和KEGG富集分析研究靶基因的功能。【结果】 4个处理共12个样本经lncRNA-seq各测得约8 000万条clean reads,共获得4 737条已知lncRNA、40 169条新lncRNA。其中64个lncRNA在不同温度条件下TMV侵染后存在差异表达,qRT-PCR测定结果显示这些lncRNA的测序正确率在80%左右,表明本研究所得测序数据具备较高的可信度。对DElncRNA进行靶基因预测,发现一些基因同时被25℃下调和31℃上调的DElncRNA靶向。靶基因注释功能丰富,主要参与植物抗病、激素和代谢等生理过程。部分可能与激素通路相关的lncRNA,在25℃下TMV侵染时呈现下调趋势,而在31℃下TMV侵染则呈现上调趋势。GO富集分析显示靶基因主要参与构成膜、囊泡等组分,具备钙、钾离子通道抑制剂活性等分子功能,使相应离子得以转运引发随后的反应,同时也参与发病、抗原加工和呈现、细胞分裂素代谢等生理过程。KEGG分析发现靶基因显著富集在植物激素信号转导通路,25℃下调和31℃上调的DElncRNA靶基因同时富集在激素信号传导、ABC运输蛋白、苯丙烷类生物合成等通路。【结论】 不同温度（25℃和31℃）条件下TMV侵染枯斑三生烟后,长链非编码RNA差异表达,DElncRNA通过作用于激素信号传导、物质转运等过程参与寄主系统获得性抗性反应。研究结果可为揭示植物系统获得性抗性中lncRNA的调控功能以及新型抗病毒技术开发提供依据。