航天搭载淡紫拟青霉的生物学效应

为探讨航天诱变对淡紫拟青霉的生物学效应的影响,利用淡紫拟青霉山东菌株搭载"神舟八号"宇宙飞船进行诱变处理。对筛选得到的30个淡紫拟青霉航天诱变菌株进行了形态、色素、菌丝及孢子形态、菌落生长速度、菌丝干重和产孢量等生物学检测,并测定了各诱变菌株对南方根结线虫卵和松材线虫卵的寄生率。结果表明,淡紫拟青霉航天诱变菌株各项生物学特性与原始菌株存在分化。航天诱变后的菌株菌落形态、色素和菌丝结构与原始菌株差异明显;菌落生长速度、菌丝干重和产孢量的负突变率均高于正突变率;菌株对松材线虫卵的致病力较低,寄生率最高的菌株Sd-m-20的寄生率仅为18.0%,菌株对根结线虫卵致病力较高,菌株Sd-m-9,Sd-m-11,Sd-m-16,Sd-m-22和Sd-m-26对根结线虫卵的寄生率分别提高了14.48%、14.90%、12.35%、7.66%和17.45%,显著高于原始菌株的寄生率(78.3%)。航天处理对淡紫拟青霉诱变效果显著,其优良突变菌株可能用于淡紫拟青霉对南方根结线虫的生物防治。     

pH胁迫下尖孢镰刀菌生长动力学模型

尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)是兼性寄生真菌,引起农作物枯萎病,防治困难。研究来自不同寄主的尖孢镰刀菌在不同pH马铃薯蔗糖(PS)琼脂培养基上的生长情况,构建动力学模型,以了解培养基的初始pH差异对尖孢镰刀菌生长特性的影响。测定了尖孢镰刀菌菌株在不同pH培养基、25℃培养条件下的生长速度,构建生长动力学模型。供试6个尖孢镰刀菌菌株在pH为3~10的液体培养基中均有不同程度生长,不同菌株对培养基pH的影响规律相似,在不同pH的PS液体培养基中培养14 d后,液体培养基的pH均有靠近6~7的趋势。在pH为3~9的培养条件下,尖孢镰刀菌菌落可以分成4类:菌丝型、粘滑层型、菌丝粘滑层型和菌丝带粉状物,各菌株的菌丝和培养基色泽也有所差异。同一菌株在培养基不同pH下生长速度不同,其生长的最适pH为6~8,菌落平均直径最大(45~49 mm),亚适pH为4、5和9;而在pH为3、10和11时菌落直径明显变小(17~21 mm)。培养14 d后培养基pH对菌落形态、色泽有一定的影响,不同菌株在不同pH培养基培养下产孢量也存在差异。pH在4~8时其平均产孢量最大,达(223.8~273.3)×104cfu.mL 1,其中pH为6.38(自然pH)时产孢量最高,pH为11时产孢量最低。供试菌株在不同pH条件下的菌落生长速度和产孢量变化动力学模型均符合二次曲线方程。     

辐照对糖多孢红霉菌M的诱变效应

采用不同剂量的60Co γ射线辐照糖多孢红霉菌M孢子,并采用不同的菌种保护剂,以研究60Coγ射线对糖多孢红霉菌M的诱变效应。结果表明,使用20%甘油吐温保护效果较好,可作为诱变保护剂;当辐照剂量为400 Gy时,致死率为90%左右可作为适宜诱变剂量。诱变处理后利用链霉素抗性突变选育得1203株链霉素抗性突变株。其中5株形态发生较明显的变化,形态变异率为4.16‰;2株突变株的发酵液具有抑菌活性,正突变率为1.67‰。     

绿僵菌航天诱变菌株的DNA变异性分析

昆虫病原真菌绿僵菌M2189菌株经航天搭载诱变后,分离得到200多个单孢菌株。以9个随机引物对47个诱变菌株进行PCR扩增,获得了38个位点的共1381条DNA片段。统计分析表明,47个诱变菌株在DNA水平上发生了不同程度的变异,变异系数在0.062~0.406之间,平均为0.176,>0.3的有3个菌株。由聚类分析可将47个诱变菌株划分为14个组群,组间变异率小于0.2,与原始菌株相比变异系数接近的诱变菌株无规律地分散在不同组群中,说明航天诱变导致DNA变异的位点和频率是随机的、分散的,并无特定位点。航天诱变为选育生物防治优良菌株提供了新途径。     

NTG诱导及核辐射改良稗草生防潜力菌研究

用亚硝基胍 (nitrosoguanidine ,NTG)诱变稗草生防潜力菌禾长蠕孢稗草专化型菌株(HGE) ,获得诱变菌株I2 62 ,其孢子产量比原始菌株 (HGE)提高 5 2 6%。以I2 62 为出发菌株 ,用60 Coγ射线 65 0Gy辐照 5 7min ,有 7 75 %的菌株产孢量高于出发菌株高 ,其中辐照菌株FⅡ12 1、FⅡ116和FⅡ14 0 的产孢量分别比I2 62 提高 5 4 4%、5 1 5 %和 41 7%。化学和物理技术相结合处理稗草生防潜力菌 ,获得的突变菌株产孢量比原始菌株提高 1倍以上。但高产孢突变菌株对稗草的致病性、防效与原始菌株相当。     

白僵菌抗多菌灵突变株的诱变及生物学特性研究

采用菌丝生长速率法测定了球孢白僵菌对多菌灵的敏感性和最低完全抑制浓度(MIC)。结果显示,在供试的球孢白僵菌菌株中,Bb06菌株对多菌灵最敏感,其EC₅₀值为1.0688μg/ml,多菌灵对球孢白僵菌菌丝生长的MIC为9μg/ml。通过菌丝块诱变法和分生孢子诱变法获得球孢白僵菌抗多菌灵突变株,并测定球孢白僵菌不同抗性突变株对多菌灵的抗性水平。结果表明,在抗性突变株中,BC-4菌株的EC₅₀值最大,为258.7711,对多菌灵的抗性水平最高,达到242.11;BC-3菌株的EC₅₀值最小,为18.6311,抗性水平最低。同时对球孢白僵菌抗多菌灵突变株的菌丝生长速率和产孢能力差异的研究表明,Bb06菌株(亲本菌株)的生长速率最大,为1.78mm/d,BC-8菌株的生长速率最小,为1.41mm/d。球孢白僵菌不同抗性突变株的产孢能力均比对照敏感菌株强,但不同菌株间存在一定差异,在抗性突变株中,BC-4菌株的分生孢子产生量最大。     

星形孢菌素产生菌的选育研究

用紫外线和微波复合诱变星形孢菌素产生菌(Stretomyces sp.4138),以硫酸链霉素抗性偶联进行筛选。结果表明:紫外线处理50s后,在含硫酸链霉素0.8μg/ml的分离培养基上筛选到突变株HZ-09,比原始菌株H-0效价提高了30.46%;再以HZ-09为出发菌株进行微波处理30s后,硫酸链霉素抗性筛选获得突变株HW-25,比原始菌株H-0效价提高了284.20%。菌株HW-25经多次传代,遗传性状稳定。     

桔青霉形态分化与核酸酶P1产量突变关系研究

桔青霉（Penicillium citrinum）CICC 4011菌株经60Coγ射线诱变以及多菌株连续多轮原生质体融合后,变异株产核酸酶P1能力与形态性状出现了较大差异。研究表明黄绿色或灰绿色菌落产酶水平较高,绿色或艾绿色菌株产酶水平较低。选择不同产色特征的变异株（J1Y6、 F-13、F-R-33）与CICC 4011进行比较,表明4株桔青霉生长速度没有明显差异。融合子F-R-33菌落呈深艾绿色,产水溶性红色素,核酸酶P1低产（23.1U/ml）;诱变菌株J1Y6菌落呈黄绿色,产水溶性黄绿色素,核酸酶活较高（167.3U/ml）;融合子F-13菌落呈灰绿色,不产水溶性色素,核酸酶活较高（578.6U/ml）。电镜观察发现J1Y6、F-13分生孢子梗上帚状分枝减少,菌丝生长粗壮,产孢能力不及4011及F-R-33。核酸酶P1和色素虽然都是次级代谢产物,但核酸酶P1的合成明显与生长相关,而色素的合成则表现出非相关性。突变株RAPD-DNA多态性检测率为70%。UPGMA聚类分析,菌株F-R-33与出发菌株4011聚为一类（相似系数0.9）,核酸酶P1高产菌株J1Y6和F-13聚为一类,高产与低产突变株的DNA多态性表现出明显差异（相似系数0.8）。     

高压电晕电场对黄霉素产生菌诱变效应

利用高压电晕电场诱变技术对黄霉素产生菌08-28进行微生物代谢产量和活性的研究。结果表明:链霉素对黄霉素产生菌的最低抑制浓度为0.75U/ml;随着电场处理剂量的增大菌种致死率也随之增大,诱变电压为21kV,针尖距离为8mm,诱变时间为4min时是最佳诱变条件,此时致死率在68%,菌落形态呈放射状褶皱。通过筛选,获得8株突变高产菌株,其中产黄霉素能力最高的是原始菌株的1.92倍。     

绿色产色链霉菌E-219菌落的形态分化

菌株E-219由原始菌株CGMCC4.1119经60Coγ诱变及原生质体融合等手段改造后所得,本文通过分子荧光探针、荧光显微镜和电镜对绿色产色链霉菌E-219在固体基质表面的发育分化周期、斜面培养时间对阿维拉霉素产量的影响进行了研究,以为工业发酵选择适当的斜面种子提供理论依据。试验表明该菌株菌落发育过程伴有间断性菌丝凋亡,分生孢子的产生是活性菌丝分化的结果。与原始菌株相比该菌落形态呈现显著不同,其孢子萌发形成杂色初生菌丝,基内菌丝出现二次死亡(48h)及其中活性菌丝片段的二次快速生长,分生孢子形成数量多。原始菌株呈螺旋状孢子丝,孢子表面带刺,而E-219为直线型孢子丝,分生孢子表面光滑无刺突。摇瓶试验表明,菌种斜面种龄以106h左右为宜,此时分生孢子活性高,阿维拉霉素发酵单位可达1200mg/L。     

刺槐种子航天诱变生物学效应研究

为探讨刺槐种子航天搭载的生物学效应,利用‘实践8号’育种卫星搭载刺槐种子进行航天诱变处理,对诱变后的刺槐苗木进行了研究,分别从株高、地径、分枝数、节间距、针刺长度等生长性状以及叶绿素含量等方面分析航天诱变后的生物学效应。同时利用SSR标记技术进行了遗传多样性分析。结果表明：刺槐航天诱变群体在2年生时,株高和地径分别较地面对照低22.0%和24.1%;3年生时分别较地面对照低13.1%和22.4%。诱变初期表现出的株高抑制作用随着生长逐渐减弱,而地径的抑制作用依旧存在,且刺槐旺枝针刺长度比地面对照缩短15.6%,主干针刺长度比地面对照缩短28.6%,方差分析显示,航天诱变群体和地面对照主干针刺长度之间的这种差异达极显著水平。航天诱变对叶绿素a含量几乎没有影响,但叶绿素总量和叶绿素b含量较地面对照分别降低18.7%和9.7%,差异达显著水平。航天诱变使叶绿素a与b的比值较地面对照增加25.6%,但差异未达显著水平。航天诱变增大了部分性状的变异系数。利用SSR分子标记未检测到航天诱变刺槐群体基因组的广泛变异。     

不同施磷水平下 AM 真菌发育及其对玉米氮磷吸收的影响

【目的】不同丛枝菌根 (abuscular mycorrhizal,AM) 真菌菌种 (株) 因其分离地点及宿主的不同,其生理发育与生态功能差异显著,尤其是土壤养分状况对其影响更明显。研究不同土壤磷水平对 AM 真菌侵染宿主及生长发育繁殖的影响,以及不同 AM 真菌对玉米生长及氮磷吸收的影响,可以深化了解 AM 真菌与土壤磷的关系。 【方法】采用盆栽试验,以玉米为宿主植物,土壤灭菌后分别添加 0、50、200、500 mg/kg 4 个水平的磷营养 (P0、P50、P200、P500),并分别接种 6 种 AM 真菌,以不接种为对照。测定了 AM 真菌侵染率、丛枝丰度、孢子数、菌丝密度、玉米植株氮磷比 (N/P) 生态化学计量特征,讨论了不同土壤磷水平与 AM 真菌生长发育间的关系,以及 AM 真菌对玉米吸收利用氮、磷的影响。 【结果】在 P50 条件下,AM 真菌的侵染率、根内丛枝结构、根外生物量 (孢子数、菌丝密度) 显著高于不加磷 P0 和 P200 和 P500 处理,而且 AM 真菌侵染及生长发育指标在高磷水平时,显著下降。不同磷水平处理下,不同 AM 真菌对玉米的侵染能力及生物量存在明显差异。在 P0 和 P50 条件下,接种 G.m 处理侵染率达到 75%,菌丝密度达 240 m/g,显著高于其他五个 AM 真菌。AM 真菌 C.c、R.a、C.et 的菌根侵染状况及生物量次之,D.s、D.eb 最差。在高磷 P200 和 P500 条件下,仅有 F.m 真菌处理的侵染状况及生物量最高。在 P0、P50 水平下,接种 F.m、R.a、D.eb 显著降低了植株氮含量;在不加磷 (P0) 水平下,接种处理均显著促进了玉米植株中磷含量的提高,在 P50 水平下,F.m 植株磷含量显著高于不接种对照;在 P0、P50、P200 水平下,接种 AM 真菌处理降低了玉米植株中 N/P 比,且不同菌种间存在差异,接种真菌 F.m 处理的 N/P 比明显最低。 【结论】土壤添加低量磷 (50 mg/kg) 更适合 AM 真菌的侵染及生长发育,也利于菌根效应的发挥。侵染能力及效应以耐高磷菌种 F.m 最好,然后依次为 C.c、R.a、C.et。在适量磷条件下,接种 AM 真菌能够调节植株体 N/P 比达到平衡,改善植物营养状况,促进玉米生长。     

拮抗菌强化的生物有机肥对西瓜枯萎病的防治作用

由西瓜专化型尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum f.sp.niveum)引起的西瓜枯萎病是导致西瓜生产毁灭性损失的土传病害,当前对该病尚无有效的防治措施.为了探索该病的生物防治效果,本研究从土壤中分离筛选西瓜枯萎病的拮抗菌,制成生物有机肥,通过温室盆栽试验检验防病效果,并对与拮抗相关的拮抗菌葡聚糖酶进行分子生物学检测.从不同土壤中分离纯化到对西瓜枯萎病菌有潜在拮抗作用的细菌172株,通过平板对峙法筛选出抑菌率在60％以上的拮抗细菌13株,从中挑选出2株抑菌率最高的菌株Cy5和CR38,分别用其与已腐熟的有机肥制成生物有机肥BIO5和BIO38.盆栽试验结果表明,BIO5在防病和促进西瓜生长方面表现优于BIO38.与对照相比,BIO5和BIO38对西瓜枯萎病的相对防治率分别为75％和25％.BIO5处理植株的株高、地上部鲜重、地上部干重分别比对照增加64.8％、63.0％和50％.施用生物有机肥还能显著改变根际土壤的微生物组成.BIO5处理根际土壤的细菌和枯草芽孢杆菌数量分别比对照增加48.5％和61.1％,真菌和尖孢镰刀菌的数量比对照分别下降52.1％和70.2％.分子生物学分析表明,菌株Cy5属于Paenibacillus jamilae菌株,并含有类似于P.polymyxa的β-1,3-1,4-葡聚糖酶.本研究结果说明,拮抗菌强化的生物有机肥对西瓜枯萎病有防治潜力.     

The influence of the root-knot nematode Meloidogyne incognita, the nematicide aldicarb and the nematophagous fungus Pochonia chlamydosporia on heterotrophic bacteria in soil and the rhizosphere

Plant‐pathogenic nematodes are a major cause of crop damage worldwide, the current chemical nematicides cause environmental damage, but alternatives such as biological control are less effective, so further understanding of the relationship between nematodes, nematicides, biological control agents and soil and rhizosphere microorganisms is needed. Microbial populations from roots of cabbage and tomato plants infested with the root‐knot nematode Meloidogyne incognita were compared with those from plants where the nematode was controlled by the nematicide aldicarb, or a nematophagous fungus with biological control potential, Pochonia chlamydosporia. The total numbers of culturable bacteria and fungi in rhizosphere soil were similar in all three treatments for both plants, around 100‐fold more than in control soil in which there were no plants. However, there were clear differences in the catabolic diversity, assessed by Biolog EcoPlate? carbon substrate utilization assays, between microbial populations from unplanted soil and the rhizosphere. In cabbage, a poor host for M. incognita, the rhizosphere population from P. chlamydosporia‐treated plants was distinct from the population from untreated and aldicarb‐treated plants. In tomato, a host susceptible to the nematode, the catabolic diversity of populations from aldicarb‐ and P. chlamydosporia‐treated plants was similar and differed from the untreated, nematode‐infested plants. The genetic diversity of the fast‐growing heterotrophic bacteria in the tomato rhizosphere, indicated by PCR fingerprinting with ERIC primers, was very different in the infested roots, whereas the profiles of isolates from both aldicarb‐ and P. chlamydosporia‐treated roots were similar. Evidently, nematodes have a greater impact on the rhizosphere population of a susceptible host, tomato, than a poor one, cabbage, and nematode‐infested roots are colonized by a different subpopulation of soil microbes from that on plants where infection is controlled, illustrating differences in root morphology and physiology.     

褐色双孢蘑菇原生质体制备、再生条件的研究

为了提高褐色双孢蘑菇原生质体产量和再生率,本研究以褐色双孢蘑菇棕秀一号为材料,利用Design-Expert 8.0.6软件进行二次回归分析对褐色双孢蘑菇制备原生质体的条件进行优化。结果表明,原生质体最佳制备条件为溶壁酶1.35%、蜗牛酶7.01%、酶解温度30.4℃、褐色双孢蘑菇菌丝体菌龄8.36 d、酶解时间3.00 h,在此条件下原生质体产量高达4.39×10~7个·mL^-1;当溶壁酶含量为1.32%、蜗牛酶含量为6.96%、褐色双孢蘑菇菌丝体菌龄9.00 d、酶解时间2.97 h、酶解温度31.0℃时,原生质体的再生率最高(15.1%)。利用紫外诱变和化学诱变技术对褐色双孢蘑菇原生质体进行生长特性诱变,筛选获得了18株生长速率提高的突变菌株。本研究为褐色双孢蘑菇在遗传转化、基因组重排、基因编辑技术等后续分子遗传学研究提供了理论基础。     

枸杞鲜果霉变菌种分离鉴定及其生物学特性

为确定引起枸杞霉变的菌种类型,该文以采后鲜枸杞果实为材料,分离导致其霉变的菌种,经形态学特征及分子生物学特征鉴定确定类型,并对与其霉变速率相关的部分生物学特性进行研究。结果表明:从霉变的鲜枸杞中共分离出6株致霉菌,分别鉴定为:菌种1为镰刀菌、菌种2为交链孢霉、菌种6为尖孢镰刀菌、菌种7为青霉菌、菌种11为串珠状赤霉菌及菌种21为草酸青霉。经过回接试验发现6种霉菌均能使健康枸杞鲜果霉变,从这些病斑中再次分离得到相同霉菌。6种菌的致死温度不同,最高致死温度为54℃。菌种1的最适生长温度为40℃,菌种6的最适生长温度为35℃,其余4株菌的最适生长温度均为25℃。6种菌在相对湿度为30%~90%范围内均能生长,最适生长相对湿度为75%~85%。最适p H值范围为4~8,p H值为6时霉菌孢子萌发率最高。通过对6种霉菌与温度、相对湿度、p H值3个与干燥参数相关的生物学特性研究,为今后鲜枸杞干燥过程条件的控制提供理论依据。     

莲藕采后主要致腐真菌分离鉴定及生物学特性研究

为明确莲藕采后主要致腐真菌的种类,本研究采用组织分离法对在25℃贮藏条件下自然腐烂的莲藕进行病原菌分离纯化及致病性检测,对主要致腐真菌进行形态学及分子生物学鉴定,并研究其生物学特性.结果表明,从常温下自然腐烂的莲藕中分离出LO-1、LO-2、LO-3共3种真菌;回接试验结果表明,LO-1是主要致腐菌,经鉴定为可可毛色二...     

低温生防菌株的诱变选育及生防效果

为了提高生防菌株wswshg-10低温生长速度和抑菌活性,采用常压室温等离子体诱变技术(ARTP)对其进行诱变选育。结果表明,最佳照射时间为120 s,此时菌株致死率为95.4%,单菌落变大的突变率为24.5%。经低温平板培养和抑菌活性测定,从19个大菌落的菌株中筛选出2株低温生长速度和抑菌活性明显高于出发菌株的突变菌株WM4和WM7,其低温(15℃)生长速度分别是出发菌株的1.94倍和2.09倍,平板抑菌活性分别较出发菌株高26.2%和29.8%。传代培养10代,2株突变菌株在低温生长速度和抑菌活性方面均表现出良好的遗传稳定性。突变菌株WM7对玉米茎基腐病的温室防效为70.8%,比出发菌株高15.1%。本研究结果为适于低温地区生物农药的研发提供了菌株资源。     

一串红新品种神州红的选育与SRAP鉴定

用一串红品种帝王自交系种子搭载"神舟4 号"宇宙飞船,进行空间诱变处理,诱变后代材料经多代选择,育成了新品种神州红,2008年12月通过浙江省非主要农作物品种委员会认定。与原品种帝王相比,神州红的开花期、单花序观赏期和成活率明显改善,但其他性状差异不显著。SRAP分析结果显示,在所用的33对SRAP引物组合中有17对呈现多态性,二者的遗传相似系数为0.945,说明空间诱变处理引起了一串红遗传物质的变异。本研究的结果证明,空间诱变对一串红是一种有效的育种途径,SRAP技术是分析空间诱变的有效方法。