水稻齿叶矮缩病毒Pns10蛋白在水稻原生质体内的表达

【目的】水稻齿叶矮缩病毒(Rice ragged stunt virus,RRSV)Pns10蛋白在介体昆虫细胞内可形成类似病毒原质(viroplasm)的内含体,是RRSV侵染介体所必需。然而Pns10蛋白在水稻寄主中是否具有类似功能及其表达情况如何未见报道。【方法】利用大肠杆菌系统表达Pns10蛋白,免疫家兔制备多克隆抗体;通过水稻原生质体病毒侵染体系,利用免疫荧光技术分析Pns10蛋白在水稻原生质体内的分布情况,利用实时定量PCR技术和Western blot技术分别检测Pns10 RNA和Pns10蛋白在水稻原生质体内的积累情况。【结果】将Pns10基因克隆到Gateway系统原核表达载体p DEST17中,IPTG诱导表达成功后,制备融合蛋白抗血清。Western blot检测显示,该抗血清可检测感病水稻叶片中的Pns10蛋白。病毒侵染水稻原生质体后,Pns10蛋白可形成类似病毒原质的内含体;Pns10 RNA在病毒接种8 h后开始积累,24 h后达到最大值,随后开始下降;Pns10蛋白在24 h后开始表达,之后维持较高水平,60 h后略有下降。【结论】成功获得了Pns10抗血清;Pns10在水稻原生质体内成功表达,可形成类似病毒原质的内含体,并且Pns10 RNA的表达先于其蛋白的表达。     

杜鹃花属植物内生真菌对毛棉杜鹃幼苗生长的影响

对来自粤北3种野生杜鹃花属植物根样中的聚多曲霉（Aspergillus sydowii）（菌株号：YJ1,YS2）、杂色曲霉A. versicolor（菌株号：GD1）3个内生真菌菌株及其混合菌剂进行瓶内接种试验,比较其对毛棉杜鹃（Rhododendron moulmainense）幼苗的菌根侵染率、苗高和生物量的影响。结果表明,3个菌株及其混合菌剂均可与毛棉杜鹃幼苗根系形成菌根共生体,但不同菌剂在不同培养基上对毛棉杜鹃幼苗根系的侵染力、苗高增长和生物量增重效果存在显著差异（P<0.05）。多数菌剂（YS2、M3、M1、M2）在MMN培养基上对幼苗根系侵染力显著高于WPM培养基和混合基质培养基（P<0.05）,而多数接菌苗（YJ1、GD1、M2、M3）在WPM培养基上生长显著优于MMN培养基（P<0.05）,YS2、GD1和混合菌剂M2（YS2+GD1）对毛棉杜鹃幼苗的增高和增重具有明显的促生作用。     

北京地区草莓灰霉病菌对异菌脲的抗性及抗性分子机制

由灰葡萄孢(Botrytis cinerea Pers.)引起的草莓灰霉病是草莓上危害严重的病害之一。为了解北京地区草莓灰霉病菌对二甲酰亚胺类常用杀菌剂异菌脲的抗性,本研究采用最低抑制浓度法分别检测了2013年和2014年从北京地区15个草莓园采集的共计121株草莓灰霉病菌对异菌脲的抗性。结果表明,北京地区草莓灰霉病菌对异菌脲存在较高的抗性频率,2014年较2013年的抗性频率略有上升,由40.4%上升为45.3%。不同草莓园菌株的抗性频率差异很大,可能与用药水平有关。2014年的低抗、中抗和高抗菌株数分别占检测菌株总数的9.4%、28.1%和7.8%。利用PCR技术扩增编码组氨酸激酶基因BcOS1中与二甲酰亚胺抗性相关的区段,对抗性菌株的分子机制进行了初步研究,结果表明BcOS1基因第1 214位核苷酸发生了2类突变:以第Ⅰ类为主,菌株的抗性水平为中抗和高抗,由ATC突变为AGC,导致第365位氨基酸由异亮氨酸变为丝氨酸;第Ⅱ类菌株为低抗,由ATC突变AAC,导致第365位氨基酸由异亮氨酸变为天冬酰胺。     

吉林省不同黑土土壤微生物学肥力指标差异

选择吉林省不同肥力黑土，开展高、中、低肥力土壤微生物数量、土壤微生物量碳、微生物量氮及土壤酶活性等微生物学指标测定，系统分析不同肥力土壤微生物学指标差异，拟合不同肥力土壤与微生物学肥力指标的关联性，确定不同肥力土壤微生物学指标参考标准值。结果表明，不同肥力土壤微生物学肥力指标有很大差异，高肥力土壤具有较高的细菌、放线菌、微生物量碳、微生物氮数量以及土壤酶活性，真菌数量较低，为细菌型健康土壤；低肥力土壤细菌、放线菌、微生物量碳、微生物氮数量和土壤酶活性较低，真菌数量较高。提出吉林省不同肥力土壤相关微生物指标临界阈值，建立不同肥力土壤微生物学肥力指标评价标准。     

玉米秸秆不同还田方式下腐解菌剂的应用效果研究

试验设置3种秸秆还田方式和2种剂型腐解菌剂处理,以秸秆离田和秸秆还田无菌剂为对照。在玉米收获后测定不同处理的秸秆腐解率、土壤养分含量、单株生物量和产量,研究还田方式对秸秆降解效果、土壤养分含量和玉米产量的影响,比较不同秸秆还田方式下腐解菌剂对秸秆腐解效果。结果表明,旋耕和深耕还田的秸秆腐解率要显著高于浅旋还田。秸秆深耕还田相较于浅旋和旋耕还田可以显著提高0～60 cm土壤有机质、速效钾含量和玉米产量。在施用腐解菌剂处理中,固体菌剂的秸秆腐解率高于液体菌剂,无显著差异。在秸秆浅旋和旋耕还田方式下,施用菌剂处理的秸秆腐解率显著高于未施用菌剂处理。在秸秆深耕还田条件下,施用菌剂显著增加了玉米单株生物量。腐解菌剂对秸秆腐解和玉米生长具有一定促进作用,在秸秆不同还田方式下腐解菌剂的应用效果存在一定差异。     

华北平原农田厚包气带及含水层反硝化细菌的分离鉴定及作用机制研究

华北平原农田由于长期过量施用氮肥,造成了土壤硝酸盐累积,导致地下水硝酸盐污染日趋严重。微生物的反硝化作用可将土壤中累积的硝酸盐或亚硝酸盐还原为气态产物,是消减厚包气带土壤累积的硝酸盐的重要途径。因此筛选高效反硝化微生物资源,对人工强化厚包气带土壤反硝化脱氮,阻控地下水硝酸盐污染具有重要作用。基于此,本研究采集位于华北平原的中国科学院栾城农业生态系统试验站长期施氮[施氮量为600kg(N)·hm~(-2)·a~(-1)]定位试验0～150m农田厚包气带及含水层土壤样品,从中筛选到62株细菌。16SrRNA基因序列分析表明这62株菌株与变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)中的9个属具有较高的同源性。根据系统发育树的结果,挑选7株亲缘关系较远的菌株进行反硝化潜势试验,结果表明,菌株L71、L13和L103具备反硝化产气能力。电镜观察结果表明,这3株菌均为无鞭毛的杆状细菌,其长度分别为1.0μm、1.5μm和1.5μm,只有L103具有运动能力。此外,菌株L103具有完全反硝化能力,且脱氮能力受到pH的影响,在本试验条件下,菌株L103的反硝化速率高达1.62～2.36g(KNO_3)·d~(-1)·L~(-1),具备实际应用潜力。本研究表明华北平原厚包气带土壤中存在完全反硝化微生物,并可为人工强化治理厚包气带土壤硝酸盐污染提供菌种资源和理论依据。     

水稻秸秆降解复合菌系的筛选构建及其田间应用效果

  【目的】  筛选并构建适宜原位还田水稻秸秆快速腐解的高效多功能复合菌系,以提高秸秆原位还田的腐解速率。  【方法】  秸秆原位腐解菌株从水稻田带有腐烂秸秆的表层土壤中筛选分离,分别采用DNS法、摇瓶培养观察法和失重法测定了腐解菌株的羧甲基纤维素酶活性、滤纸崩解能力及水稻秸秆降解能力,对降解效果较好的菌株进行了16S rRNA或18S rRNA鉴定。选取无拮抗作用的菌株构建复合菌系,并在实验室条件下测定各复合菌系的滤纸酶活性和秸秆降解率。挑选降解效果较好的复合菌系进行田间试验,分析了秸秆降解率、土壤有机质及速效养分含量,调查了水稻产量。  【结果】  从土壤中共分离到秸秆降解率均高于19.8%的菌株有6个,包括B2、B5、B6、F1、F5、F12,经鉴定分别为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis,B2)、耐盐芽孢杆菌(Bacillus halotolerans,B5)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis,B6)、米曲霉(Aspergillus oryzae,F1)、黑曲霉(Aspergillus niger,F5)、长枝木霉(Trichoderma longibrachiatum,F12),其中F12 (长枝木霉)的秸秆降解率最高(29.1%)。以该6个菌株构建了7组复合菌系,复合菌系B2+F12、F1+F5+F12、B2+F5+F12的秸秆降解效果较好,在液体培养基中,对秸秆的降解率分别达到32.9%、29.8%、40.3%。利用这3组复合菌系进行田间试验,结果表明,复合菌系B2+F5+F12表现最好,与未施菌剂相比,原位还田的水稻秸秆降解率提高了37.1个百分点,土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量分别增加了2.1 g/kg、1.9 mg/kg、0.6 mg/kg、1.7 mg/kg,水稻产量提高了6.3% (P<0.05)。  【结论】  施用复合菌系B2+F5+F12不仅具有良好的水稻秸秆降解能力,同时能增加土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量,并促进作物产量的提高,具有较好的应用潜力。     

秸秆还田配施腐解菌剂对土壤团聚体及其有机碳固持的影响

采集吉林省半干旱地区浅旋和深翻模式下秸秆离田和秸秆还田配施腐解菌剂0～40cm土壤样品，分析土壤团聚体组成及有机碳的分布特征。结果表明，深翻模式下秸秆腐解率高于浅旋模式，腐解菌剂可显著提高秸秆腐解率。与秸秆离田相比，浅旋模式下，JG(秸秆还田)和YW(秸秆+菌剂)显著增加了0～20cm土层中2～0.25mm粒级团聚体比例，显著增加了>0.25mm粒级团聚体有机碳含量和土壤有机碳储量；深翻模式下，JG和YW显著增加了20～40cm土层中0.25～0.053mm粒级团聚体比例，且提高了>0.053mm粒级团聚体有机碳含量。2～0.25mm粒级团聚体的有机碳含量(SOC_a)和固定量(SOC_i)与土壤总有机碳(SOC_t)具有显著正相关，2～0.25mm粒级团聚体是影响有机碳固持能力的关键粒级。     

阿特拉津降解菌W24的分离鉴定和土壤修复效果研究

从玉米田土壤中分离出1株阿特拉津降解菌W24,通过生理生化反应和16S rRNA序列分析,鉴定该菌株为类节杆菌(Paenarthrobacter sp.)。菌株W24能利用阿特拉津作为氮源生长,当底物浓度为100 mg/L时,在适宜温度(20℃～35℃)、pH值为6～9,该菌株对阿特拉津的降解率均在40%以上、在最适温度(30℃)、pH值为7条件下培养72 h后,降解率达94.2%;当底物浓度为500 mg/L时,阿特拉津降解率仍达到40.4%。污染土壤的生物修复结果表明,菌株W24在培养35 d时对污染土壤中阿特拉津(50 mg/kg)的降解率为83.5%,菌株W24表现出很好的应用潜力。