基于景观结构的眉县土地利用生态风险空间特征

在GIS与RS技术支持下,以眉县为研究区域,根据对遥感影像的解译获取2005年、2010年及2015年土地利用类型数据,划分1 km×1 km网格作为研究单元,根据景观扰动指数与景观脆弱指数构建生态系统模型,借助地统计学与GIS软件进行了空间分析,对眉县土地利用变化影响下的生态风险空间分异特征进行了定量评价。结果表明:眉县土地利用类型中建设用地与林地面积逐年增加,耕地与未利用地面积总体减少,土地利用程度提高。空间自相关分析结果显示高值-高值（H-H）聚集区集中分布于北部首善镇、常兴镇附近,低值-低值（L-L）聚集区主要分布于研究区边界。眉县土地利用生态风险等级整体上呈现逐渐提高的趋势,高风险区主要集中在北部首善镇、常兴镇附近,此区域风险等级提高最为显著,南部生态风险普遍较低,形成北高南低的局面,高风险区、较高风险区面积逐渐扩大。研究结果可为区域生态安全格局构建、土地利用的优化布局提供借鉴。     

木薯AGPase大亚基MeAGPL3基因启动子调控区域鉴定

木薯是重要的热带作物,具有高淀粉积累等特点,但其高效积累机制尚不明确.为研究腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)大亚基对木薯淀粉积累的调控作用,本研究通过RT-PCR技术对木薯AGPase 5个大亚基基因(MeAGPL1～MeAGPL5)进行筛选,发现MeAGPL3基因在木薯块根中高表达且受100 μmol/L外源ABA正向调控;克隆了该基因2455 bp 5'侧翼序列,利用该序列及4个不同长度的5'端截短片段分别与β-葡萄糖醛酸酶(GUS)基因融合构建表达载体,转化本氏烟草,通过检测各转基因烟草GUS蛋白活性,发现-1至-1711 bp序列具有最佳的启动活性.利用100 μmol/L外源ABA处理各转基因烟草株系,分析处理前后GUS蛋白活性变化,发现ABA信号响应元件分布于-1711至-2150区域.本研究为从转录调控角度阐释木薯淀粉高效积累机制提供理论支撑.     

小麦赤霉病菌拮抗菌的筛选及拮抗特性研究

【目的】从小麦根际土壤中分离对禾谷镰刀菌具有抑制作用的菌株,为防控小麦赤霉病及其毒素污染提供菌株资源。【方法】以小麦根际土壤为材料,通过平板对峙法筛选抑制禾谷镰刀菌生长的菌株;根据菌落形态、生理生化特性和16S rDNA系统发育分析对拮抗菌进行种类鉴定;通过PCR扩增抗菌脂肽基因、发酵条件试验、抑菌物质的抑菌特性分析探究拮抗菌的拮抗特性;通过接种小麦穗和小麦籽粒试验验证拮抗菌对小麦赤霉病的防治效果及对脱氧雪腐镰刀菌稀醇(Deoxynivalenol,DON)的抑制作用。【结果】从小麦根际土壤中分离出5株对禾谷镰刀菌具有拮抗作用的细菌,其中菌株XW-10的拮抗效果最好,经鉴定该菌株为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens),其具有合成伊枯草菌素、表面活性素和丰原素等抗菌脂肽的基因。菌株XW-10生长的最适条件为CM培养基中培养10~48 h,抑菌物质主要存在于发酵上清液中,使禾谷镰刀菌的菌丝生长受到明显抑制,使孢子萌发率下降,也使菌丝形态畸变;发酵无菌上清液在低于90℃下可保持高抗菌活性,中性pH时抑菌效果最好。菌株XW-10发酵无菌上清液中的有效成分为粗蛋白,但对木瓜蛋白酶、胰蛋白酶和蛋白酶K的作用不敏感。应用试验表明菌株XW-10发酵无菌上清液可促进小麦幼苗生长、通过抑制禾谷镰刀菌的生长降低小麦基质中DON毒素的含量和小麦穗赤霉病的发生率。【结论】筛选获得的菌株XW-10对小麦赤霉病有较好的防治效果,具有作为小麦赤霉病生防菌的潜质。     

黄曲霉野生型及LaeA缺陷型菌株胞外差异蛋白鉴定

【目的】分析黄曲霉野生型产毒株及LaeA缺陷型无毒株在以小麦、玉米为培养基质中生长时的胞外差异蛋白,为进一步明确LaeA因子在黄曲霉产毒调控中的作用提供基础数据。【方法】将小麦及玉米籽粒粉碎后灭菌并加水配制成培养黄曲霉菌的基质,在产毒株(黄曲霉CA14野生型)及无毒株(LaeA缺陷型)培养0、48和72 h时取样,采用SDS-PAGE分别分析黄曲霉毒素B1(AFB1)及胞外差异蛋白,并采用液质联用四极杆飞行时间质谱技术[LC-MS-MS (Q-TOF)]对获得的胞外差异蛋白进行鉴定。【结果】黄曲霉野生型及LaeA缺陷型菌株均能将小麦和玉米基质中的小分子蛋白迅速转化,随着培养时间延长,LaeA缺陷型菌株的胞外蛋白较野生型菌株略少,不产生黄曲霉毒素。产毒株及无毒株胞外差异蛋白条带共有7个,主要为淀粉酶A、碱性蛋白酶、木聚糖酶F3和亮氨酸氨基肽酶A等生理酶类。【结论】黄曲霉产毒株与无毒株的胞外差异蛋白为生理酶类蛋白,该类酶蛋白主要与营养摄入有关,且影响黄曲霉菌丝的生长。