利用拮抗菌防治棉铃疫病

从作物茎内和棉田土中分离纯化到１９３株细菌和９０株真菌,通过平板对峙法筛选出对棉铃疫菌具拮抗作用的细菌２６株和真菌１６株。室内离体棉铃生测表明,施用拮抗菌（芽孢杆菌ＭＢ－３、ＭＢ－７、ＭＢ－８、ＢＣ－１）２４小时后再接种棉铃疫菌比施用拮抗菌后马上接种棉铃疫菌的防治效果要好,可达６０％～８０％。田间试验结果显示,８月初仅喷施一次,ＭＢ－３和ＭＢ－７的相对防效达３４．９％和４５．４％,明显优于对照化学药剂。此外,对拮抗菌的拮抗作用机理也进行了初步讨论。     

利用拮抗细菌防治棉花黄萎病

棉花黄萎病是棉花生产中的重大病害，特别是近年来由于气候因子、栽培制度、品种更新和黄萎病菌菌源大量积累等因素，棉花黄萎病持续在全国范围内大爆发，其发病范围广，危害严重，并且难以防治。为此，我们于1996年开始探讨利用生物防治措施控制棉花黄萎病的发生和为害。3年来，从河北省（博野县、高阳县、定州市、台县、定兴县、安国市、衡水县、威县、南宫市、成安县、植保所试验田等地）、内蒙古自治区（昭和县、土右旗、呼和浩特市）、新疆自治区（和田县、叶城县、莎车县、巴楚县、石河子等）的多种作物（棉花、小麦、玉米、高粱、向…     

苯胺高效降解菌的筛选及其生物学特性研究

采用富集培养法从高阳印染厂排污口土壤中分离得到209株微生物,定向筛选获得2株能够高效降解苯胺的细菌(菌株Ani-4-15和菌株Ani-5-61)。这2株细菌在苯胺浓度为400mg·L-1的培养液中培养30h后,培养液中苯胺的降解率均可达到85%以上;在苯胺浓度为1000mg·L-1的培养液中培养30h后,培养液中苯胺的降解率达70%左右。通过浊度测定法对菌株Ani-4-15和Ani-5-61在苯胺选择性培养基中的生长特性进行了研究,结果表明,两菌株最佳培养时间分别为15h和18h,最适生长温度均为30℃,最适生长pH值分别为7.0和6.0,对苯胺的耐受浓度范围在100～3200mg·L-1之间。在温室条件下,通过在灭菌土中分别接入一定量的苯胺(苯胺含量分别为400、600、800和1000mg·kg-1)和苯胺降解菌(106个菌体·g-1土),48h时菌株Ani-4-15和Ani-5-61对苯胺的降解率分别高达93.4%和96.6%。通过16SrDNA序列分析法明确了两株细菌均为假单胞菌属,利用非肠道革兰氏阴性杆菌鉴定系统(API20NE)进一步鉴定到种,菌株Ani-4-15为恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida),菌株Ani-5-61为施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)。     

甲醇降解菌的筛选、鉴定及其特性研究

为了更有效的治理工业废水污染，实验以甲醇作惟一碳源，利用富集培养的方法从化工厂活性污泥中分离到一株甲醇降解菌CYW-32，经对其形态特征、生理生化及16SrDNA序列分析，将菌株鉴定为嗜有机甲基杆菌（Methylobacterium organophilium）。通过比色酸法明确了菌株CYW-32在24h内可高效降解500mg·L^-1的甲醇，降解率达到97．75％。进一步分析环境因素对菌株生长的影响，确定了最佳培养条件为pH值7．0，温度32℃，转速150r·min^-1，装液量为100mL／250mL。同时证实了菌株CYW-32对甲醇的降解为胞内酶代谢途径。甲醇降解菌株的筛选为工业废水的生物处理提供了基础。     

基质中添加西兰花残体对大丽轮枝菌GFP标记菌株在棉花体内扩展的影响

 由大丽轮枝菌引起的棉花黄萎病是一种难以防治的土传病害,西兰花残体还对其有一定的防治作用,防效为62.82%。为解析西兰花残体对棉花黄萎病的防治机制,本研究通过土壤杆菌转化的方法构建了大丽轮枝菌的绿色荧光标记菌株,采用共聚焦显微镜观察标记菌株在添加西兰花残体营养基质中和空白对照营养基质种植的棉花体内的侵染和扩展情况。结果表明构建的标记菌株gfp-wx-1与野生菌株wx-1的生物学特性无显著性差异。同时发现大丽轮枝菌在添加西兰花残体营养基质中棉花体内扩展较慢,具体表现为:在空白营养基质种植的棉花体内,大丽轮枝菌在接种第2 d时就可侵染根尖表层及根内部,第3 d到达茎部维管束,第5 d叶片可观察到少量病原菌,第7 d第一片子叶呈现大量病原菌,后期迅速扩展,叶片出现黄萎病斑;而在营养基质中添加西兰花残体种植的棉花体内,大丽轮枝菌在接种第2 d时就可侵染根尖表层,第3 d侵染根尖内部,第5 d侵染茎部维管束,直到第7 d第一片子叶才出现少量病原菌,后期扩展慢,叶片病斑较少。本研究通过荧光定量PCR方法检测了大丽轮枝菌在两个处理棉花根部定殖情况,结果表明西兰花残体能够显著降低大丽轮枝菌在棉花根部定殖的量。该研究初步明确了西兰花残体对棉花黄萎病的防治机制,为棉花黄萎病的绿色防治提供了一条新的途径。     

枯草芽孢杆菌CAB-1抑菌蛋白对黄瓜白粉病的防治作用

采用子叶喷雾法分别测定了枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis CAB-1所产抑菌蛋白粗提物对黄瓜白粉病的保护和治疗生物活性。结果表明该抑菌蛋白粗提物能显著降低黄瓜白粉病的病情指数,其保护和治疗作用的效果分别为73.33%和76.85%;EC50分别为175μg.mL-1和125μg.mL-1。利用曲利苯兰染色法检测抑菌蛋白粗提物对黄瓜白粉菌Sphacrotheca fuliginea生长的影响,结果表明该抑菌蛋白粗提物能有效降低白粉菌分生孢子的萌发率及萌发的芽管个数,造成菌丝顶端畸形膨大呈球状并减少新生分生孢子的个数。接菌3 d后,对照的孢子萌发率为36.98%,而经抑菌蛋白粗提物处理后的孢子萌发率仅为4.8%;接菌7 d后对照每个分生孢子梗上串生孢子个数最多为7个,多数5～6个;而抑菌蛋白粗提物处理后每个分生孢子梗上串生孢子个数最多为2个,大部分为1个。     

利用行间覆膜技术防治棉花烂铃病

利用棉田行间覆膜技术在河北省献县、河间市、曲周县三地开展了棉花烂铃病的防治研究和示范.结果表明,在棉田第一个棉铃成铃之前,利用塑料薄膜完全覆盖棉田行间裸露地面,可以阻止棉花烂铃病原菌由土中向棉铃上传播,有效防烂铃病的发生.在发病初期,对棉花烂铃的防治效果可达70％以上;到发病中后期,防效仍较显著,达到34.0％～54.92％.测产结果表明,行间覆膜比行间不覆膜的棉田每公顷增收子棉418.5 kg,当年每公顷纯增收2641.5元,具有防治棉花烂铃病的潜力和推广价值.     

苏云金芽胞杆菌JQD117菌株对韭蛆体内几种酶活性的影响

为明确苏云金芽胞杆菌JQD117对韭蛆幼虫蛋白酶和解毒酶活性的影响，测定比较了感染Bt后幼虫体内胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、乙酰胆碱酯酶、谷胱甘肽-S-转移酶和羧酸酯酶的活性。首先采用室内生物活性测定方法明确了菌株JQD117对韭蛆3龄幼虫72 h的LC₅₀为2.8070×10⁷cfu/mL，然后采用10×LC₅₀、1×LC₅₀和0.1×LC₅₀三个浓度饲喂感染韭蛆幼虫，定期取样测定韭蛆体内5种酶活性，结果表明以较高浓度（1×LC₅₀和10×LC₅₀）感染韭蛆幼虫后体内蛋白酶和解毒酶活性变化较大，而以低浓度（0.1×LC₅₀）感染韭蛆幼虫后体内蛋白酶活性变化较小。其中，以1×LC₅₀和10×LC₅₀浓度感染韭蛆幼虫后，胰蛋白酶和乙酰胆碱酯酶活性在24~36 h和6~60 h与对照相比均显著升高；类胰凝乳蛋白酶和羧酸酯酶活性在6~60 h与对照相比均受到显著抑制。以0.1×LC₅₀浓度感染韭蛆幼虫后，胰蛋白酶活性只在36 h时与对照相比显著升高；乙酰胆碱酯酶活性在12~48 h时与对照相比显著升高；羧酸酯酶活性只在6 h与对照相比受到显著抑制；类胰凝乳蛋白酶活性与对照相比均无显著变化。谷胱甘肽-S-转移酶活性在三种感染浓度下与对照相比均无显著变化。可见，感染JQD117对韭蛆体内蛋白酶和解毒酶活性均产生了不同程度的影响，且随感染浓度的升高而增强，扰乱了韭蛆正常的生理代谢和对外源毒素的分解，本文为Bt防治韭蛆应用和开发提供了理论指导。     

UPLC-ESI-MS分析中棉花次生代谢物标准品推定和加合物形成

【目的】建立超高效液相色谱电喷雾质谱(Ultra-performance liquid chromatography-electrospray ionization-mass spectrometry,UPLC-ESI-MS)分析中棉花代谢产物的高通量鉴定方法;探讨特定UPLC和ESI模式条件下棉花次生代谢产物的加合物种类、主导加合物及适宜的ESI模式。【方法】利用高效液相色谱电喷雾质谱对18个棉花代谢产物标准品进行分析,采用在线XCMS软件进行无靶标质谱数据提取,利用MATLAB软件编程计算程序建立标准品鉴定方法。【结果】针对电喷雾正、负离子模式,建立了基于计算准确相对分子质量的棉花次生代谢产物标准品的快速鉴定方法 POSid和NEGid;特定超高效液相色谱和电喷雾正、负离子模式下14个标准品得到正确鉴定。正离子模式下出现[M+H]~+、[M+Na]~+、[M+NH_4]~+、[2M+NH_4]~+、[2M+Na]~+和[2M+H]~+6种加合物,负离子模式下出现[M-H]~-、[2M-H]~-、[M+Cl]~-、[M+FA-H]~-、[3M-H]-、[M+Na-2H]~-、[M-H_2O-H]~-和[M+TFA-H]~-8种加合物,单个标准品的质谱可观察到1～6种加合物,每个标准品均有主导加合物并具有电喷雾离子模式的偏好性。蜜二糖适合电喷雾正离子模式检测,棉酚适合2种离子模式检测;12种化合物均是负离子模式信号强于正离子模式,适合采用负离子模式检测。【结论】建立的基于计算准确相对分子质量的代谢产物鉴定方法,能实现对18个棉花次生代谢产物标准品的无靶标质谱数据的鉴定。特定超高效液相色谱和电喷雾条件下,棉花次生代谢产物的主导加合物具有电喷雾离子模式的偏好性。这些结果为开展棉花代谢组研究提供了技术和理论数据支撑。