壳聚糖及其衍生物在农业生产中的应用

壳聚糖及其衍生物作为一种天然聚氨基葡萄糖，资源丰富，主要来源于虾蟹等海洋生物的外壳，而且对环境友好，安全、无毒副作用。目前，美国、日本、加拿大等发达国家将壳聚糖及其衍生物的应用从化工、医药领域逐步拓展到农业生产领域，同时国内也掀起了研究热潮。简述了壳聚糖及其衍生物的主要应用机理，重点系统地综述了壳聚糖及其衍生物在种子处理剂、植物病害诱抗剂、植物抗逆调控剂、土壤改良剂、可降解地膜及果蔬保鲜剂6个方面的应用研究。针对壳聚糖及其衍生物在农业生产上的使用现状、存在问题提出了展望。     

壳聚糖生产肥料的原理、工艺及其在农业上的应用研究

壳聚糖作为甲壳素的一级衍生物,具有一定的生物活性,在一定的条件下既对农作物生长起到促进作用,又对作物起到保护和品质改良作用,具有药、肥的双效作用,但其作用机理尚不完全清楚,有诱导植物抗病、抑制植物病害、氮素营养和酶催化效应4种机理之说,而本质作用可能是壳聚糖及其衍生物诱导植物产生广谱抗性的方式多种多样,而且各种方式同时存在、相互关联、协同作用。我国目前甲壳素/壳聚糖在农作物及土壤改良中的应用研究已取得较好的效果,并已开始小规模商品生产。总体而言,甲壳素/壳聚糖在我国农业上的应用目前尚处于初级阶段,并未形成规模和产业化,对甲壳素/壳聚糖的规模化生产以及在各个领域的更深层次以及大规模的应用探索需要解决,主要包括机理研究、工艺自动化和应用研究三大问题。     

不同分子量壳聚糖对几种植物病原真菌的拮抗作用

壳聚糖是甲壳素脱去乙酰基后得到的一种高分子阳离子多聚糖，广泛存在于真菌的细胞壁及虾、蟹等甲壳动物外壳中。壳聚糖及其衍生物被广泛地应用于医药、农业、食品、化工等领域。在农业中，它不仅具有果蔬保鲜、种子包衣等用途，而且还可以作为一种安全有效的生物农药被开发应用。壳聚糖能诱导植物的多种抗病性反应［1～4］，对许多病原菌有较为明显的抑制作用［5～8］。此外，壳聚糖具有无毒、施用后可被土壤微生物完全降解，不会对土壤微环境造成不利影响等优点［9］。近年来，关于壳聚糖诱导植物抗病反应的研究得到各国科学家的关注，但有关壳聚糖不同分子量及不同浓度对植物病原真菌抑制作用的影响则未见系统报道。本文以3种不同分子量的壳聚糖为材料，研究了不同分子量、不同浓度的壳聚糖对几种植物病原真菌的拮抗作用，获得了一些新资料，现整理如下。     

羧甲基壳聚糖在植物病虫害防治上的应用

植物病虫害对粮食产量造成巨大影响，壳聚糖（Chitosan， CS）及其衍生物具有一定的杀菌、诱导抗性及促生长等性能，被广泛应用于植物保护.对羧甲基壳聚糖（Carboxymethyl chiston， CMCS）的合成、植物保护活性及其作用机制进行了简单介绍，对其在植物侵染性和非侵染性病害以及虫害防治上的应用进行了综述，对其自身存在的一些局限性进行了探讨，并对其在植物病虫害防治上的应用前景进行了展望.     

壳聚糖及其衍生物对植物抗性生理的研究进展

着重介绍了壳聚糖及其衍生物对植物抗性生理的研究进展,包括提高作物抗病害能力、抗低温胁迫能力、抗干旱胁迫能力、抗盐能力。     

C3，6- 乙酰化缩氨基硫脲类衍生物抑菌活性研究

通过测试10种壳聚糖C3,6-乙酰化缩氨基硫脲类衍生物对4种动物致病细菌和4种植物致病真菌的抑菌效果,筛选出几种活性较好的药物前体化合物。采用逐级稀释法,利用酶标仪测定12个浓度下药物的OD值,并计算对动物致病细菌抑菌率,根据抑菌率确定其最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC)。采用生长速率法测定衍生物在5个浓度下对植物致病真菌的抑菌率。结果表明,10种衍生物对所有测试菌种的抑菌效果均优于原料壳聚糖,对革兰氏阴性菌的抑菌效果优于革兰氏阳性菌,对大肠杆菌的最小抑菌浓度和最小杀菌浓度分别为14.80、29.16μg/m L;所有衍生物在0.05~2mg/m L浓度范围内对测试真菌都有一定的抗菌作用,最大抑菌率为100%。对黄瓜灰霉病菌的抑菌效果低于其他3种植物致病真菌。其中C3,6-乙酰化高分子量壳聚糖苯胺基缩(3,6-DAPTSCZHCS)、C3,6-乙酰化高分子量壳聚糖对甲苯胺基缩氨基硫脲(3,6-DA(p-T)TSCZHCS)、C3,6-乙酰化高分子量壳聚糖对硝基苯胺基缩氨基硫脲(3,6-DA(p-NP)TSCZHCS)、C3,6-乙酰化低分子量壳聚糖邻氯苯胺基缩氨基硫脲(3,6-DA(o-CP)TSCZLCS)、C3,6-乙酰化低分子量壳聚糖对硝基苯胺基缩氨基硫脲(3,6-DA(p-NP)TSCZLCS)5种壳聚糖衍生物对所有测试菌种均有较强的抑菌活性,具有进一步研发的价值。     

壳聚糖及其衍生物对重金属离子吸附性能的影响

介绍了采用壳聚糖及其衍生物吸附处理废水中重金属离子的研究现状,探讨了pH、温度、吸附时间、溶液初始浓度和共存物质等因素对壳聚糖及其衍生物吸附重金属离子的影响,分析了吸附过程的热力学和动力学方程.展望了壳聚糖及其衍生物吸附重金属离子的发展趋势和应用前景.     

壳聚糖及壳聚糖铜对6种植物病原真菌的抑菌活性

[目的]为壳聚糖及壳聚糖铜在农业中的应用提供理论依据。[方法]采用生长速率法测定了壳聚糖及壳聚糖铜对6种植物病原菌的抑菌效果,并建立了毒力回归方程,求出其有效抑制中浓度EC50。[结果]壳聚糖铜对棉花褐斑病菌、黄瓜灰霉病菌和棉花红腐病菌的抑制效果优于壳聚糖,壳聚糖对黄瓜镰刀病菌、凤尾兰炭疽病菌及辣椒根腐病菌的抑制效果优于壳聚糖铜。[结论]壳聚糖及壳聚糖铜均具有较好的抑菌活性,但根据植物病原菌对Cu（Ⅱ）的敏感性不同,应选择合适配比的壳聚糖铜。     

壳聚糖抗菌膜的研究进展

壳聚糖是一种来源广泛、无毒无害、具有生物相容性的可生物降解天然高分子材料,具有良好的成膜性和一定的抗菌性。综述了壳聚糖及其衍生物抗菌膜的制备方法、物理性能、抗菌性及在食品保鲜和医药方面的研究进展,提出了其中的不足之处,并对其未来研究进行展望。     

壳聚糖及其衍生物在绿豆芽加工中的应用

研究了壳聚糖及其衍生物对绿豆芽产量及品质的影响.结果表明,所有的壳聚糖及其衍生物不仅可以增加绿豆芽产量,而且可以提高绿豆芽的品质.其中壳聚糖谷氨酸盐表现最佳.在使用浓度为0.05%,浸种时间为8 h时,总产量增加10%以上,Vc含量提高61.93%,且硬度、茎粗和茎长也有不同程度的增加.     

丛枝菌根在植被恢复巾的应用研究进展

丛枝菌根是绝大多数植物根系与土壤真菌形成的共生体,具有多种生态作用。综述了丛枝菌根增强宿主植物的营养吸收和各种抗逆性能的作用,以及对基质改良和植物群落与生态系统稳定的作用,探讨了丛枝菌根在植被生态重建中的应用状况及存在问题。     

引诱植食性昆虫的植物挥发性信息化合物的研究进展

植物挥发性信息化合物在植食性昆虫的寄主定向、产卵、聚集、传粉等行为中发挥着重要作用 ,对其进行深入研究 ,不仅有助于阐明植食性昆虫的寄主选择机理 ,也可为提出新的害虫防治策略提供理论依据 .该文介绍了在植食性昆虫寄主选择定向中起关键作用的植物挥发性信息化合物的种类、作用方式、有效浓度和距离 ,并就目前存在的主要问题进行了讨论 .     

植病经济与病害生态治理

本文从植物病害及病害的不恰当防治所造成的经济损失与生态污染损失，导出了植病经济与植病经济学产生的必然；从植病经济学和病害发生的规律性出发，提出植病管理的核心——是防不是治。是重在保护植物健康，而不是重在消灭病原生物，进而提出务必从现行的有害生物综合治理（IPM）模式向以植物生态系统群体健康为主导的有害生物生态治理（EPM）的新模式跨越。     

植物病毒分子群体遗传学研究进展

植物病毒群体遗传学的2个中心任务是定量描述病毒种群内的遗传变异及阐明该变异的机制.植物病毒自然种群遗传结构通常包括1-2种优势的序列变异类型和一些低频率的序列变异类型,即具有准种遗传结构特征.植物病毒种群遗传多样性水平和病害暴发以及流行时间有一定的相关性.另外,植物病毒种群遗传结构中还存在超群种群类型.一些生物学特性可能取决于准种内的不同变种间的相互作用.如决定适应能力、寄主范围及致病性变异等.植物寄主—昆虫介体—病毒三者间的协同进化关系是植物病毒种群遗传结构保存相对稳定的主要因素.描述植物病毒种群遗传结构特征为构建更有效的病害防治策略提供了依据.     

植物与昆虫化学生态学研究现状与展望

植物次生代谢物和昆虫信息素是化学生态学中的重要研究内容.自1959年人类从雌蚕中分离、鉴定了第一个昆虫性信息素———蚕醇以来,昆虫信息素的研究迅猛发展,极大地推动了植物化学生态学的发展.诸多的研究揭示了昆虫对环境的适应能力在于种内发达的通讯和寻找寄主的能力;植物面对环境胁迫和种间竞争的机制是体内合成次生代谢物作为防御和通讯的工具;植物和昆虫之间也存在着交互作用的化学关系.植物和昆虫化学生态的研究,已成为农林牧病虫害防治的理论依据和发展方向.化学生态学所涉及的生物活性物质是开发生物农药的源泉.概述了植物次生代谢物和昆虫信息素在农业上的研究、应用及发展前景.阐明在生态农业安全条件下,通过利用自然界生物间的这种化学作用规律,对于提高农业产量和对有害生物控制方面具有的重要意义.     

植物挥发性化合物在小蠹虫寄主选择中的作用

植物挥发性化合物在小蠹类森林害虫对寄主树木的选择过程中发挥着重要的作用.本文综述了小蠹类森林害虫入侵危害过程中起关键作用的植物挥发性化合物的种类、生物活性和小蠹虫触角化学感受器的结构、功能等最新研究进展,并讨论了植物挥发性化合物在小蠹虫行为与可持续控制中的应用前景.     

植物挥发物及寄生经历在半闭弯尾姬蜂寄主搜索行为中的作用

研究了不同处理甘蓝植株释放的挥发物及寄生经历在半闭弯尾姬蜂寄主搜索行为中的作用.与完整植株相比,机械损伤植株、虫损伤植株、虫-植株复合体释放的挥发物对半闭弯尾姬蜂的引诱力显著提高,且以虫-植株复合体释放的挥发物引诱力相对最强,表明植物受虫害后的挥发物对该蜂的寄主搜索起着重要的诱导作用,寄主幼虫的挥发物也起一定作用.雌蜂在虫损伤植株、小菜蛾-植株复合体上所停留的时间较在完整植株和机械损伤植株上显著要长.寄生经历能够明显增强半闭弯尾姬蜂搜索寄主的效率.     

实时定量PCR在植物真菌病原体定量检测中的应用

实时定量PCR(Real-time Quantitative PCR,RQ-PCR)凭借其特异性强、定量准确和速度快等优点已经成为快速检测和研究植物真菌病害的重要工具。文章就这项技术在植物真菌病原菌定性和定量检测、土壤栖息的植物真菌病原体和寄主组织中真菌DNA的定量检测等方面的应用研究进行了综述。大量研究表明,快速发展的实时定量PCR技术正在开创一个植物真菌病害的诊断学、传染病学和寄主-病原体相互作用研究的新领域。     

棉蚜种群密度对其转主取食适合度的影响

为了明确种群密度对棉蚜(Aphis gossypiiGlover)转主取食适合度的影响,通过室内转接试验,研究了采自棉花和黄瓜的棉蚜品系分别以不同种群密度转接到棉花和黄瓜上的成虫留居率和种群增长率。结果表明:种群密度对于两品系棉蚜的成虫留居率均没有显著影响;在不转换寄主的情况下(棉花品系/棉花、黄瓜品系/黄瓜),种群密度对于两品系的种群繁殖率均没有显著影响;寄主转换后(棉花品系/黄瓜、黄瓜品系/棉花),种群密度对两品系的种群繁殖率有显著影响,均表现为以30头/株转接,种群繁殖率显著高于以10、50、70头/株转接,而后三者之间没有显著差异(P>0.05);棉花品系/棉花的种群适合度显著高于棉花品系/黄瓜种群,黄瓜品系/黄瓜的种群适合度显著高于黄瓜品系/棉花种群。