2株溶磷、解钾与产IAA的内生真菌菌株的筛选、鉴定及促生作用研究

从钾矿区优势蕨类植物-芒萁内生真菌中筛选出具溶磷、解钾、分泌吲哚乙酸(IAA)的功能菌株,并研究其对农作物的促生作用。采用菌株的形态学特性、培养特征及5.8S rDNA、18S rDNA ITS序列分析方法对菌株进行鉴定,并结合液体培养和固体培养方法初步测定菌株的溶磷、解钾能力,采用回接及盆栽试验研究它们对玉米幼苗的促生作用。从42株芒萁内生真菌中筛选得到2株具有高效溶磷、解钾、分泌IAA功能的内生真菌菌株(编号为MQ013和MQ039),经鉴定MQ013菌株为泡盛曲霉(Aspergillus awamori),MQ039菌株为黑曲霉(Aspergillus niger)。促生作用试验结果显示,MQ013、MQ039菌株能有效提高玉米植株体内叶绿素及磷、钾含量。MQ013、MQ039菌株具有一定的溶磷、解钾和分泌IAA活性,并对玉米幼苗的生长有明显的促进作用,该菌株在研制高效生物肥料接种剂方面可能具有较大潜力。     

滇池富磷区土壤中溶磷真菌的筛选及其对油菜的促生作用

从滇池富磷区的89份土样中筛选出48株溶磷真菌,采用钼蓝法测定这些真菌溶解Ca3(PO4)3的能力。结果表明培养液中可溶性磷含量在14.45～64.87?mg/L,其中菌株SPF46、SPF47和Mo-Po的溶磷能力最强,其培养液中可溶性磷含量分别达到55.44、59.78和64.87?mg/L。结合形态特征及ITS rDNA 系统亲缘关系分析,将PSF46鉴定为黄暗青霉（Penicillium citreonigrum）,PSF47菌株鉴定为黑曲霉（Aspergillus niger）,Mo-Po菌株鉴定为草酸青霉（Penicillium oxalicum）。在Ca3(PO4)3、FePO4.4H2O和AlPO4 3种磷源中,这3种溶磷真菌对Ca3(PO4)2的溶磷效果最好。通过盆栽试验表明这3种溶磷真菌对油菜具有较好的促生效果,单一菌株处理,根系增长率在10.16%～294.7%,株高增长率在32.19%～134.5%;叶片直径增长率在35.53%～170.5%;鲜质量和干质量增长率分别在30.71%～189.5%,56%～224%。3种溶磷真菌混合处理,根系增长129.4%,株高增加60.41%,叶片直径增加170.5%;鲜质量和干质量分别增加246.1%、272.2%。     

一株红壤花生根际溶磷真菌的分离、鉴定及溶磷能力的研究

为提高磷素利用率,从花生根际土壤样品中筛选到一株溶磷能力强的菌株B1-A,结合菌落形态特征和ITS rDNA序列分析将其鉴定为黑曲霉(Aspergillus niger)。菌株B1-A的不同接种量(1%,3%,5%)在两种难溶性磷酸盐(FePO4,AlPO4)培养液的溶磷量和pH随时间动态变化表明溶磷量均与pH呈显著负相关,B1-A的溶磷量与接种量、培养时间、磷矿粉浓度有关,实验结果表明菌株B1-A在接种量为3%～5%、培养时间168 h、云南磷矿粉浓度为3 g L-1、江西磷矿粉浓度为5 g L-1时溶磷效果较好。菌株B1-A对磷酸三钙、磷酸铝、磷酸铁、磷矿粉有较强的溶解能力,最高溶磷量分别为418.7、942.3、242.2、177.4 mg L-1,有望为开发高效红壤微生物磷肥提供种质资源。     

溶磷微生物及其对植物促生作用的研究进展

磷是植物生长发育的必需营养元素之一,主要以难溶性磷化物形式存在于土壤中,难以被植物直接吸收利用。溶磷微生物作为土壤磷循环中的重要组成一员,能通过酸化、酶解等作用将难溶性磷转化分解为可供植物吸收利用的可溶性磷素,进而提高植物对土壤磷素的利用率,被普遍认为是能促进植物生长的一类重要有益微生物。对溶磷微生物的种类、生态分布特征、溶磷能力检测、溶磷影响因素、溶磷机制以及促生应用现状进行了系统综述,并结合目前溶磷微生物在实际应用中存在的问题,对今后的研究方向进行了展望。     

一株溶磷细菌的分离、鉴定及其溶磷特性研究

从作物根际土壤样品中筛选到一株溶 P 能力强的菌株 GJT-1,结合生理生化指标和16S rDNA 序列分析鉴定其为假单胞菌(Pseudomonas sp.).菌株 GJT-1 对磷酸三钙、磷酸铝、磷酸铁有一定的溶解能力,28℃培养到第 3 天对磷酸三钙液体培养基的溶 P 量可达 224.51 mg/L.该菌对开阳磷矿粉和宜昌磷矿粉的溶 P 量分别为 194.25 mg/L 和 120.59 mg/L.通过扫描电镜观察到接种活菌处理的磷矿粉表面凹凸且有黏性物质附着,表明菌株 GJT-1 可利用磷矿粉.     

两株根际真菌的耐盐、溶磷、促生效果及其分类鉴定

[目的]分离筛选耐盐溶磷真菌用于改良低产盐碱土壤意义重大.[方法]利用PVK固体培养基培养、以透明圈法从黄河三角洲地区盐生植物和农作物根际土壤中筛选出溶磷真菌15株,用不同NaCl浓度的PDA培养基培养、用液体摇床培养测定耐盐性和溶解Ca3(P04)2能力;结果编号为F2、F19的2菌株最高可耐受盐浓度分别达到7％和9...     

银杏内生真菌多样性与产黄酮类物质真菌的分离和鉴定

采用传统组织培养法从银杏根、叶片和茎中分离内生真菌,以相对频率作为指标分析其多样性,通过显色反应、薄层层析(TLC)、高效液相色谱(HPLC)等方法对内生真菌的发酵产物进行初步分析,筛选能够产黄酮类物质的内生真菌,并通过分光光度法测定总黄酮产量;同时根据菌株的形态学特征,结合真菌r DNA的居间序列(internal transcribed spacer,ITS)的系统进化分析进行菌株鉴定。结果表明:共分离得到217株内生真菌,分属于5纲、8目、10科、13属;经初步筛选,2株分离自根组织的内生真菌GF111和GF521具有产黄酮类化合物的能力,发酵液总黄酮产量分别为(14.50±1.30)mg/L和(21.10±1.30)mg/L;初步鉴定2株产黄酮内生真菌GF111和GF521分别为卷枝毛霉Mucor circinelloides和尖镰孢菌Fusarium oxysporum。可见,内生真菌在银杏不同部位在数量、种群及其组成上存在着较大差异,并且菌株GF111和GF521产黄酮能力较高,可作为生物发酵生产黄酮类物质的备选菌株。本研究为更好地开发和保护银杏资源提供了依据。     

土壤中一株溶磷青霉菌的分离鉴定及其应用效果研究

从土壤中筛选出一株能在以 Ca 3(PO4)2为无机磷源的平板上形成透明圈，且在以 FePO 4和 AlPO 4为无机磷源的平板上不能产生肉眼可见的溶磷圈的青霉菌株( Penicillium brocae)P6。在液体培养条件下，P6能够高效溶解 Ca 3(PO4)2，对 FePO 4和 AlPO 4也具有一定的溶解能力，但远不如 Ca 3(PO4)2，氮源种类(NH 4+/NO3 )对 P6的溶磷能力有一定的影响。检测 P6发酵液 pH发现随培养时间延长，pH总体呈降低趋势，通过高效液相色谱(HPLC)从发酵液中检测出草酸、苹果酸、乳酸和柠檬酸，而有机酸的含量和 Ca 3(PO4)2的溶解量之间并不存在相关性。此外，栽培试验表明，P6对小白菜( Brassica chinensis)具有促生作用，最优处理T2(钙镁磷肥 + P6孢子悬液)的鲜重、干重以及根际土壤有效磷含量比对照 CK1(水)、CK2(钙镁磷肥)和处理 T1(P6孢子悬液)均有显著增加。虽然 T1处理的上述指标均不及 CK2处理，但在鲜重和根际土壤有效磷含量上要优于 CK1处理，说明了 P6有提高土壤有效磷含量，促进小白菜生长以及提高钙镁磷肥肥效的作用。     

红壤溶磷菌的筛选及溶磷机制

采用以磷酸铝为磷源的蒙金娜(PVK)液体培养基研究了从红壤土中筛选出的4种溶磷菌的溶磷效果,选出其中的优势菌株B1,并对其溶磷机理做出初步探讨。结果表明,所筛选出的4株溶磷菌在液体培养条件下均有显著的溶磷效果,其中菌株B1在培养4 d后有效溶磷量最大,达到292.8 mg L-1。各处理培养液pH在培养期间均有显著下降,pH从7.0下降至3.2~4.7。高效液相色谱测定发现,各菌株培养液中有机酸的种类与含量随培养时间变化而不同,其中菌株B1主要分泌草酸和苹果酸,培养1 d后有机酸总量可达到5 mmol L-1;通过添加有机酸对磷酸铝活化的试验表明,分泌有机酸溶磷仅是菌株B1溶磷机制之一,可能还存在其他溶磷机制。菌株B1生长的适宜pH范围为5~9,最适培养温度为30℃,100 ml三角瓶的最适装液量为30~40 ml。经鉴定,菌株B1与苏云金芽孢杆菌有99.9%的相似性。     

溶磷真菌的筛选及配施难溶态磷对土壤磷素有效性的影响

为研究溶磷真菌菌群对土壤磷素有效性的影响,首先在室内对3株不同种类溶磷真菌(1株属于被孢霉属Z1,1株为青霉属Z2,1株为黑曲霉Z3)的组合效应进行了研究,确定了最佳的菌株组合Z1+Z2+Z3,试验选用Z1、Z2、Z3组成菌群作为试验菌株;然后通过盆栽油菜试验研究溶磷真菌配施难溶态磷(磷酸三钙和磷矿粉)对土壤磷素有效性的影响。结果表明:溶磷真菌处理土壤有效磷、有机质、碱性磷酸酶、蔗糖酶含量和油菜产量分别比基质处理显著增加了60.00%,20.21%,56.45%,53.81%,14.38%,溶磷真菌配施难溶态磷上述各指标都高于单施溶磷真菌处理;单施溶磷真菌对土壤最大吸磷量的影响与基质无差异,溶磷真菌配施难溶态磷可以显著降低土壤最大吸磷量,溶磷真菌+磷酸三钙和溶磷真菌+磷矿粉处理土壤最大吸磷量比溶磷真菌处理显著减少158.7,47.6 mg/kg,溶磷真菌各处理土壤吸附常数都低于对应的基质处理,溶磷真菌可以降低土壤对磷的吸附。在土壤上溶磷真菌应与难溶态磷配合施用,对提高土壤磷素有效性有积极的作用。     

冀西北山地华北落叶松和白桦林下枯落物水文特征

[目的]探讨冀西北山区不同人工林枯落物持水特性的差异,为该地区森林水文循环和森林开发管理提供基础依据。[方法]以冀西北张家口市崇礼山区的华北落叶松、白桦人工林为研究对象,在林下设置标准样地,测定枯落物层厚度和蓄积量,通过室内浸泡法测定持水特征。[结果]华北落叶松和白桦林下枯落物层厚度分别为4.2,3.4cm,枯落物蓄积量为10.90,4.92t/hm2;浸泡24h后华北落叶松枯落物(未分解层和半分解层)总持水量为4 228.5g/kg,白桦枯落物(未分解层和半分解层)总持水量为5 208.6g/kg,二者的有效拦蓄量分别为14.06,8.85t/hm2。在整个持水过程中,华北落叶松、白桦林下枯落物持水量、吸水速率与浸水时间的变化规律基本一致,均在前4h内持水作用较强,4~8h后逐渐变缓,10h后其持水量基本达到饱和;枯落物持水量与浸水时间存在对数曲线关系,而吸水速率与浸泡时间存在幂函数关系。[结论]森林枯落物层发挥水文功能由持水能力和蓄积量共同决定,在森林经营管理过程中应充分考虑包括树种组成和搭配、林分密度等因子的影响。     

柳枝稷的生长发育与土壤水分特征

1992-1998年中国科学院安塞水土保持综合试验站在山地、川地引种10份原产美国的柳枝稷（Panicum virgatum）材料，经过7a测定，数据表明柳枝稷在3～5a生长高峰期对土壤水分需求最大，产量最高。从土壤水分含量的变化来看，柳枝稷草地在80-200cm土层已经形成土壤干层，而且在经过生长季节降雨和休闲期的雨雪水分补充不能够补偿，这主要是维持较大的生产力造成。柳枝稷在半干旱黄土丘陵区有较强的适应性，这对当地人工草地建造、天然草地改良具有重要意义。通过对柳枝稷驯化栽培的人工草地在黄土丘陵半干旱地区立地条件下生产力与土壤水分特征的比较，以揭示柳枝稷的生态适应性对其地上生物量形成规律的影响，为该地区合理利用牧草资源、提高草地的生产能力提供依据与参考。     

基于野外大田试验的接菌紫穗槐生态修复效应研究

[目的]研究接菌紫穗槐对矿区退化植被的恢复生态效应,以期为丛枝菌根真菌应用于西部干旱半干旱煤矿区生态重建提供理论基础和野外试验基础数据。[方法]以紫穗槐为宿主植物,在野外大田条件下研究接种丛枝菌根真菌和紫穗槐的共生状况,以及对煤矿开采沉陷区植物根际土壤的改良作用。[结果]4a的连续监测结果表明,接菌促进了紫穗槐的生长,接菌紫穗槐成活率比对照高30%以上;接菌紫穗槐菌根侵染率和菌丝密度显著高于对照;接种菌根提高了紫穗槐根际土壤有效磷含量且降低了pH值,取得较好的生态修复效应。[结论]在野外大田条件下,接种菌根真菌能够促进植物—菌根共生关系的形成,改善植物—菌根共生体的营养环境。     

Screening of Streptomyces strains helping arbuscular mycorrhizal symbiosis against pepper (Capsicum annuum L.) Phytophthora blight

Mycorrhiza helper bacteria (MHB) can promote the formation and functioning of arbuscular mycorrhizal (AM) symbiosis, but their role and application potential in coping with soil-borne diseases are still unclear. A 14-week greenhouse pot experiment was conducted to obtain several actinomycete strains helping AM symbiosis in suppressing the Phytophthora blight of pepper (Capsicum annuum L.), using a soil inoculated with Phytophthora capsici after sterilization. Five Streptomyces strains, including S. pseudogriseolus, S. albogriseolus, S. griseoaurantiacus, S. tricolor, and S. tendae, as well as the AM fungus (Funneliformis caledonium) were tested. The Phytophthora blight severity reached 66% at full productive stage in the uninoculated control, and inoculation of F. caledonium, S. griseoaurantiacus, and S. tricolor alone significantly decreased (P ＜ 0.05) it to 47%, 40%, and 35%, respectively. Compared to F. caledonium alone, additional inoculation of S. tricolor or S. tendae, which were isolated from the rhizosphere of a healthy individual in an infected field, significantly elevated (P ＜ 0.05) root mycorrhizal colonization, root biomass, fruit yield, and total K acquisitions of pepper and further significantly decreased (P ＜ 0.05) blight severity. According to the feature of enhancing disease-suppression by AM symbiosis, both S. tricolor and S. tendae were confirmed as MHB strains here. Specifically, S. tendae had a stronger performance in directly accelerating mycorrhization, while S. tricolor antagonist to the pathogenic P. capsici. Furthermore, S. griseoaurantiacus with the independent disease-suppression function was not an MHB strain here. The redundancy analyses demonstrated that when AM fungus was present, root mycorrhizal colonization replaced soil pH becoming the main factor affecting pepper Phytophthora blight. Thus, S. tricolor and S. tendae seemed to have the value of preparation and application in the future to help AM symbiosis against pepper Phytophthora blight.     

不同氮磷浓度及氮磷比对龙须菜生长和琼胶含量的影响

本文研究了不同氮磷浓度及氮磷比对龙须菜生长和琼胶含量的影响。结果表明：污染环境中的两种不同化合态氮对龙须菜的生长和琼胶含量的影响没有差异,在试验范围内(氨氮0～50 μmol/L;硝氮0～100 μmol/L),随着氮浓度升高,龙须菜的生长速率增加而琼胶含量下降;环境中的磷对龙须菜生长的影响与氮相似,但对琼胶含量的影响却与氮相反;此外,不同的氮磷比对龙须菜的生长和琼胶含量也有很大影响,本试验中10∶1的氮磷比,龙须菜生长最好;而1∶1的氮磷比,藻体的琼胶含量最高。因此,在实际应用中,收获龙须菜前,要根据所作用环境的不同,对收获的海藻作适当的处理,如让海藻在有利于琼胶合成的环境中(低氮磷比、氮限制、富磷的环境)暂养2周,使得所收获龙须菜的琼胶产量高、质量好。     

狗牙根与空心莲对水库消落带土壤氮磷释放影响的模拟

通过水库水位涨落室内模拟试验,探究丹江口库区消落带优势物种狗牙根和空心莲2种草本植物对土壤氮磷释放过程影响。结果表明:(1)水淹结束后(32天),空心莲子草土壤TN、TP分别降低11.75%,25.28%,狗牙根分别降低3.62%,25.77%。(2)干湿交替环境主要影响土壤中NH_4~+-N、NO_3~--N和AP的含量的变化,对土壤中的TN、TP含量的影响较小。(3)狗牙根的死亡增加土壤TN、NH_4~+-N、TP量,即不耐淹植被过滤带虽然能净化径流中N、P等污染物,但截留的污染物和植物吸收的养分随着植物体的分解再次进入水体或土壤,无法达到有效防控农业面源污染的目的。该研究为丹江口水库利用植被缓冲带防控水体富营养化提供一定理论依据。     

中慢生型天山根瘤菌CCBAU060A自体诱导物合酶基因的筛选及其在大肠杆菌中的表达

细菌在高细胞密度下可以产生化学信号分子调控细菌相关基因的表达,这种信号分子被称为自体诱导物(Autoinducer,AI)。采用检测菌株JZA1在中慢生型天山根瘤菌CCBAU060A(Mesorhizobium tianshanenseCCBAU060A)培养上清液中检测到了高活性的自体诱导物;利用转座子随机突变的方法获得了AI缺失突变株,并克隆得到了相关的自体诱导物合酶基因;将自体诱导物合酶基因在大肠杆菌中进行表达,对大肠杆菌重组菌株进行自体诱导物检测发现,该合酶基因在大肠杆菌中能够合成四种自体诱导物分子。     

Growth of Lumbricus terrestris and Aporrectodea caliginosa in an acid forest soil, and their effects on enchytraeid populations and soil properties

A laboratory experiment was carried out to test the hypothesis that the earthworms Lumbricus terrestris and Aporrectodea caliginosa are able to maintain their populations and reproduce in the acid forest soil of a deciduous forest where no lumbricids were found in the field. The experiment was conducted in 45-l containers in which layers of mineral subsoil, humus and organic topsoil collected from the site were established. Both species survived and at least L. terrestris reproduced during the 60 weeks’ incubation. Burrows and middens of L. terrestris were recorded and quantities of litter were consumed. The presence of lumbricids increased the organic matter content of humus, reduced the acidity of the topsoil and humus layers, and suppressed the population of the enchytraeid Cognettia sphagnetorum. A dense population of Enchytraeus albidus was found in L. terrestris middens. It is concluded that edaphic factors do not explain the absence of earthworms, but isolation from cultural landscapes and lack of opportunity to colonize the site from the surroundings is the decisive factor.     

紫花苜蓿、黑麦草和狼尾草对Cu、Pb复合污染土壤修复能力的研究

随着经济和社会的发展,土壤重金属污染对粮食安全及人类的身体健康构成了巨大的威胁,而目前对于土壤重金属污染的治理主要以植物修复为主。为了寻找适宜修复Cu、Pb复合污染土壤的牧草,采用盆栽试验法,将试验的植物设置9组处理:1组对照组(CK),不添加任何重金属盐;4组单一污染,即单一Cu低(Cu1,200 mg×kg-1)、高浓度(Cu2 400 mg×kg-1),单一Pb低(Pb1 300 mg×kg-1)、高浓度(Pb2 800 mg×kg-1);4组Cu、Pb复合污染(Cu1Pb1、Cu1Pb2、Cu2Pb1、Cu_2Pb_2)。通过比较紫花苜蓿(Medicago sativa)、黑麦草(Lolium perenne)、狼尾草(Pennisetum alopecuroides)的适应能力和富集特征,研究了这3种常见牧草植物对受Cu、Pb复合污染土壤的修复效果。结果表明:1)紫花苜蓿地上部和根部生物量均在Pb1处理组时最大,显著高于其他处理组;黑麦草地上部生物量在Cu1Pb1处理组最大,根部生物量在Pb1处理组最大;狼尾草地上部生物量在Cu_2Pb_2处理组最大,根部生物量在Cu2处理组最大。2)Cu单一污染下,狼尾草抗性系数最大;Pb单一污染下,紫花苜蓿抗性系数最大;Cu-Pb复合污染下,狼尾草的抗性系数较大。高浓度Cu处理组3种牧草植物的地上部生物量、根部生物量和抗性系数均呈现:狼尾草黑麦草紫花苜蓿,且狼尾草显著大于黑麦草和紫花苜蓿。3)种植3种牧草植物后,土壤重金属Cu、Pb含量均有所降低。在一定浓度下,土壤Cu-Pb重金属间会相互促进对方在牧草植物中的吸收。4)3种牧草中紫花苜蓿地上部对Cu的富集系数在Cu_2Pb_2处理组最大,达1.61;黑麦草根部对Cu的富集系数在Cu_2Pb_2处理组最大,达3.80;3种牧草地上部和根部对Pb的富集系数只在黑麦草根部的Cu1Pb1处理组时大于1,达1.46。5)黑麦草对Pb的吸收能力较强,且主要积累在根系;紫花苜蓿对Cu-Pb复合污染综合修复效果最好。紫花苜蓿和黑麦草分别在Cu-Pb复合污染和Pb单一污染土壤中对Pb的转运系数大于1,分别为2.72和2.06,反映其对土壤中的Pb具有富集潜力。综合表明,黑麦草对重金属Pb具有较强的耐性,在Pb单一污染土壤的植物修复及尾矿废弃地的植被重建中,可优先作为选择的材料;紫花苜蓿对重金属Cu、Pb均具有较强的耐性,在重金属Cu单一或Cu-Pb复合污染土壤的植物修复及尾矿废弃地的植被重建中,可优先作为选择的材料。     

Factors related to the distribution and prevalence of the fungal pathogen Batrachochytrium dendrobatidis in Rana cascadae and other amphibians in the Klamath Mountains

The fungal pathogen Batrachochytrium dendrobatidis (Bd), which causes the disease chytridiomycosis, has been associated with declines and extinctions of montane amphibians worldwide. To gain insight into factors affecting its distribution and prevalence we focus on the amphibian community of the Klamath Mountains in northwest California. The Cascades frog (Rana cascadae), one of the most common amphibians in these mountains, experienced increased mortality as a result of Bd exposure in laboratory trials and has experienced recent, dramatic declines in other parts of California. We surveyed 112 sites in the Klamaths, all of which supported R. cascadae between 1999 and 2002, for amphibians and Bd to (1) determine the distribution of Bd, (2) evaluate changes in the distribution of R. cascadae, and (3) assess associations between potential biotic and abiotic drivers and Bd infection. Bd was widely distributed in the Klamath Mountains – we detected the pathogen at 64% of sites. R. cascadae was found at 79% of sites, and was often infected with Bd. These results suggest that Bd has not caused dramatic declines in R. cascadae in the Klamaths in recent years. Subadult R. cascadae had a higher Bd prevalence than other R. cascadae life stages (subadults: 36%, adults: 25%, metamorphs: 4%, larvae: 1%), and while the probability of infection decreased over the season for adults, it did not for subadults, suggesting that subadults may be more vulnerable to chytridiomycosis than other R. cascadae life stages. Bd prevalence in R. cascadae was highest early in the season at high-elevation sites, which may indicate that populations inhabiting high elevation sites may have a greater risk of being affected by chytridiomycosis. Three other common amphibian species also tested positive for Bd: Pacific chorus frog (Pseudacris regilla), western toad (Anaxyrus boreas), and rough-skinned newt (Taricha granulosa).