冰核细菌的定量分离研究

 冰核细菌可能是自然界中诱发和加重霜冻敏感植物发生霜冻害的重要原因之一。由于单个的冰核细菌细胞并不具有冰核活性,因此,研究植物上冰核细菌的种群数量或密度是研究冰核细菌与植物霜冻害关系的关键。从云南省的元江、寻甸、河口、呈贡、临沧、陆良、宣威、曲靖、富民、昆明市官渡区及越南老街等地采集到108种植物共166个标样中,有45个标样分离共到71株冰核细菌,标样中冰核细菌的检出率为27.1％,最低密度为6.0×10⁴ CFU/g,最高密度为5.12×10⁹ CFU/g。其余121个标样经再次分离未检测冰核细菌,占总标样数的72.9％。在云南植物上,用稀释平板法可检测冰核细菌的最低密度为2.0×10⁴ CFU／g.     

冰核活性细菌的分子生物学及防霜技术的研究进展

 从冰核活性细菌的分子生物学基础上,研究冰核细菌的基因遗传背景。并提出了冰核细菌的研究方法,防霜新技术的开发应用及冰核细菌在不同领域的应用等方面阐述冰核活性细菌的研究进展。     

磁场对Lou土生物活性的影响

不同压力下,磁场对Lou土微生物和酶活性影响的试验结果表明:1.0×10⁶～1.5×10⁶Pa、30mT处理可增加耕作层细菌数量;5×10⁵～1.0×10⁶Pa下,15mT和30mT均增加粘化层细菌数量,且7×10⁵Pa时30mT的菌数比15mT多3×10⁷个/g土;4×10⁵～1.5×10⁶Pa下,15mT和30mT均使粘化层真菌数量增加,7×10⁵～1.5×10⁶Pa时,30mT比15mT磁效应大,1.5×10⁶Pa时其菌数比15mT多2.8×10³个/g土.1.0×10⁵～6×10⁵Pa、15mT处理耕作层,其脲酶和转化酶活性升高,3×10⁵Pa时,15mT处理的脲酶和转化酶活性比30mT分别提高24.3%和23.4%;15mT和30mT处理下,粘化层脲酶活性下降,转化酶活性升高.磁场作用下,粘化层酶活性的变幅较耕作层的大.     

我国生物冰核研究进展

我国从1986年起开展了冰核活性细菌的研究,已取得一定的进展。查明了我国冰核细菌种类、分布规律、冰核活性强弱程度,明确了影响冰核细菌冰核活性的某些因素和提出了菌种保存方法;验证了冰核细菌是诱发和加重植物霜冻的重要因素,研究揭示冰核细菌、低温强度和植物霜冻害三者的关系,并进行了药剂和生物防霜新技术研究;利用冰核细菌研制成功了冰蛋白降水催化剂,开展了促冻杀虫、克隆了编码冰蛋白的冰核活性基因及有关冰核细菌分子生物学应用技术研究;首次报道了大麦黄矮病毒冰核活性,对揭示未知生物冰核种类有一定意义。     

冰核活性细菌的研究进展

 从冰核活性细菌与作物霜冻的关系,冰核活性细菌的分子生物学基础,防霜技术3个方面阐述了冰核活性细菌的研究进展。     

冰核活性细菌研究进展及其在防霜技术中的应用

冰核细菌是诱发和加重植物霜冻的重要因子,通过减少和控制冰核细菌,在霜冻防治研究方面取得了一定效果．细菌冰核是一类蛋白质,称冰蛋白,由细菌冰核基因编码,据报道已有11种冰核细菌的冰核基因被克隆并在大肠杆菌中得到表达．综述了冰核细菌生物学及分子生物学特性,以及冰核细菌在防霜技术中的应用,阐述了冰核细菌的种类、影响冰核活性的成冰因素及冰核细菌和霜冻害的关系．药剂和生防菌能够防除植物上的冰核细菌．减轻或控制霜冻危害,是防御植物霜冻的一条新途径．     

大兴安岭兴安落叶松林土壤微生物分布特征

采用稀释平板法,在内蒙古大兴安岭森林生态系统定位站研究了5种不同林型的土壤微生物数量组成及垂直分布特征。结果表明,兴安落叶松Larix gmelinii林中分布的微生物以细菌占优势,占微生物总数量的80.19% ～ 96.83%;微生物的总数量是杜香Ledum palustre-兴安落叶松林（28.85 × 106个·g^-1）＞草类-兴安落叶松林（20.67 × 106个·g^-1）＞柴桦 Betula fruticosa-兴安落叶松林（10.08 × 106个·g^-1）＞火烧迹地（2.95 × 106个·g^-1）＞皆伐兴安落叶松林（2.07 × 106个·g^-1）;细菌是杜香-兴安落叶松林（27.18 × 106个·g^-1）＞草类-兴安落叶松林（19.80 × 106个·g^-1）＞柴桦-兴安落叶松林（9.76 × 106个·g^-1）＞火烧迹地（2.69 × 106个·g^-1）＞皆伐兴安落叶松林（1.66 × 106个·g^-1）;真菌是皆伐兴安落叶松林（28.05 × 104个·g^-1）＞柴桦-兴安落叶松林（20.86 × 104个·g^-1）＞杜香-兴安落叶松林（12.20×104个·g^-1）＞草类-兴安落叶松林（7.93 × 104个·g^-1）＞火烧迹地（7.32 × 104个·g^-1）;放线菌数量是杜香-兴安落叶松林（15.44 × 105个·g^-1）＞草类-兴安落叶松林（7.94 × 105个·g^-1）＞火烧迹地（1.86 × 105个·g^-1）＞皆伐兴安落叶松林（1.28 × 105个·g^-1）＞柴桦-兴安落叶松林（1.08 × 105个·g^-1）。土壤中,微生物垂直分布除杜香-兴安落叶松林、草类-兴安落叶松林、柴桦-兴安落叶松林的放线菌为10 ~ 20 cm高于0 ~ 10 cm,其他均是随着垂直深度的增加,各类微生物数量逐渐减少。不同林型土壤微生物的数量、类型及垂直分布存在显著差异（P＜0.05）。图4表1参15     

烟田烟蚜种群数量时空动态研究

 烟田黄板诱集及烟株烟蚜数量的定点定田块系统观察和调查结果表明,烟株上烟蚜数量的消长呈“三峰夹二谷”型,3个峰期分别出现在6月中旬, 6月下旬, 7月中旬。烟株上烟蚜主要是无翅蚜,达80.61%,有翅蚜仅占总蚜量的19.39%。黄板诱集的有翅蚜数量消长呈“四峰夹三谷”型,峰期为5月下旬,6月初,6月下旬及7月中旬,其中6月初有翅蚜量最高达60头/黄板。同一烟田东、南、西、北、中设置的黄板诱集的烟蚜统计结果表明,东南面的有翅蚜数量明显高于其它方向的蚜量,中部蚜量最低,各方向黄板诱集烟蚜数量差异显著（F=6.548^**）。在烟草整个生长季节中,同一烟株东、南、西、北4个方位上蚜虫数量依次降低,各方位蚜虫数量差异显著（F=10.168^**）。烟株上、中、下3段烟蚜数量依次降低,差异显著（F=9.247^**）。烟株东、南、西、北4个方位蚜虫呈聚集分布,且呈高密度高聚集,其中以东部叶片烟蚜的聚集度最高。烟株上、中、下3段蚜虫亦成聚集分布,其中以上部蚜虫的聚集强度最高。利用黄板诱集来预测烟蚜数量动态变化,其结果并不能准确反映烟蚜在烟株上的实际变化情形。     

冰核细菌冰核基因多态性的研究

 根据冰核细菌基因中的多拷贝重复编码区设计并合成简并引物inaZI[5'-GCCGGTTATGGCAGC(T)ACGCTGACC-3'],通过聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)扩增20株不同种属的INA⁺和INA^-细菌菌株.结果表明:所有供试的冰核活性菌株均获得扩增产物,而非冰核活性菌株则无扩增产物.冰核基因的扩增产物呈多态性.     

冰核细菌的研究、应用现状和前景

冰核细菌是诱发和加重植物霜冻的重要因子,通过减少和控制冰核细菌,在进行霜冻防治研究方面,取得了一定效果.目前世界上已发现4个属23个种或变种的细菌具有成冰活性.细菌冰核是一类蛋白质,称冰蛋白,由细菌冰核基因编码,报道已有11种冰核细菌的冰核基因被克隆并在大肠杆菌中得到表达.综述了冰核细菌生物学及分子生物学特性,以及冰核细菌在霜冻防除、人工降雨、食品冷藏保鲜、高敏检测和促冻杀虫等方面的研究进展和应用前景.     

北京地区杏树冰核活性细菌种类及其消长动态规律的研究

 【目的】弄清冰核活性细菌（INA细菌）在杏树上分布种类及分布与年消长动态规律，对于通过防治INA细菌防御杏树晚霜冻害具有重要的意义。【方法】对北京杏主产区27个杏栽培品种及山杏进行调查，采用形态及生理生化方法进行种类鉴定，采用小液滴冻结法测定冰核活性。【结果】共分离到22株-5℃有活性INA细菌菌株，被确定为2个属中的3个种： 假单胞菌丁香致病变种（Pseudomonas syringae pv.syringae）10株，占45.5%；成团泛生菌（Pantoea agglomerans）9株，占40.9%；凤梨泛生菌噬夏孢子致病变种（Pantoea ananas pv.uredovora）3株，占13.6%。成团泛生菌为杏树上首次发现的INA细菌，‘玉巴达’杏树上的INA细菌（P. agglomerans）数量分布存在3个高峰期：花期（3月末至4月初）、果实发育期（5至6月初）、越冬初期（12月），夏秋季及寒冬难以分离到INA细菌。【结论】INA细菌分布数量与杏树所处地理位置及生态条件有关，杏不同器官上分离到的INA细菌的频率也存在差异。     

冰核细菌的研究方法

 简单回顾了冰核细菌研究的历史,根据我们多年来的研究工作经验,详细介绍了冰核细菌研究的基本方法和简单实用的试验研究经验,包括样品的采集、分离及冰核活性的测定等。     

INA细菌对杂柑‘不知火’果实膜脂过氧化和保护酶活性的影响

以杂柑‘不知火’果实为材料,人工接种INA细菌,在模拟自然降温条件下,研究INA细菌对果实霜冻害的影响。结果表明:接种INA细菌能提高果皮相对电导率,破坏果皮膜保护酶SOD、POD、CAT的活性,使细胞积累大量自由基,并增强膜脂过氧化作用,加剧MDA含量的积累,使果实在较高低温下受冻。因此,INA细菌可诱发和加剧‘不知火’果实霜冻害。     

Phosphatidylinositol as a Component of the Ice Nucleating Site of Pseudomonas syringae and Erwinia herbiola

Phosphatidylinositol has been identified as a major component of the ice nucleating site on the outer surface of two bacteria, Pseudomonas syringae and Erwinia herbicola. Plant lectins binding to inositol and a highly purified phosphatidylinositol-specific hydrolase (a C(II) lipase) inhibited or decreased the efficiency of the ice nucleating activity (INA) of both bacteria. Extracts of these two INA(+) bacteria had phosphatidylinositol synthase activity while extracts from related INA(-) Pseudomonas or Erwinia strains had no detectable synthase activity. An Escherichia coli strain acquired phosphatidylinositol synthase activity when transformed to the INA(+) phenotype with recombinant plasmids containing fragments of P. syringae DNA.     

Species of Ice Nucleation Active Bacteria on the Apricot and the Relationship Between Their Activity and Flower Frost

During 1996- 1997, sixty samples were collected from apricot in Hebei Province, from which nineteen ice nucleation active bacterial strains were isolated. Nine stains were identified as Pseudomonas syringae pv. syringae by bacteriological determination, while the others were Erwinia uredovora. Assay of ice nucleation activity (INA) showed the activity of the Pseudomonas strains was higher than that of the Erwinia.According to the number of bacterial cells required to produce one ice nucleus active at - 3℃, four stains was classified as strong ones, three as medium-strong, the remainder as weak. In general, the INA of these strains were regarded as medium-strong. Under stress of Iow temperatures, treatment of INA bacteria can greatly raised relative electric conductivity of petals and permeability of cell membrane. The treated petals showed symptoms of serious frost at - 3 - - 4℃ and had supercooling points of 2 - 3℃ higher than controls. Our results demon strated that INA bacteria are one major factor to incite frost damage to apricot flowers. We may reduce frost injury to apricot during flowering phage through control of INA bacteria.     

山东省植物上冰核活性细菌种类与分布研究

从山东省25种植物上分离到60株冰核活性细菌，鉴定结果为：假单胞菌属有37株，其中非荧光假单胞菌10株，占16.7%；丁香假单胞菌11株，占18.3%；荧光假单胞菌2株，占3.3%；菜豆荚斑假单胞菌14株，占23.3%。欧文氏菌属有23株，其中菠萝欧文氏菌21株，占355；草生欧文氏菌2株，占3.3%。INA细菌的种类和分布受季节、环境、地域和植物种类等多种因素的影响，这是山东省关于冰核细菌研究的首次报道。     

冰核活性真菌的分离与鉴定

 1997～1998年,从蚕豆等植物霜冻害标本中分离到了12株具有冰核活性的真菌,在-5.5℃下具有较强的冰核活性.室温下保存1年转入冰箱中保存半年的菌丝体培养液仍保持原有的强烈成冰核活性,表明其成冰核活性物质与冰核活性细菌有所不同.经鉴定,这12株冰核活性真菌均为燕麦镰刀菌(Fusarium avenaceum Sac.),这是国内有关冰核活性真菌研究的首次报道.     

INA细菌种类及其冰核活性与“不知火”果实霜冻关系的研究

根据四川省杂柑上采集受冻标本20份,分离到16株冰核细菌菌株,经细菌学鉴定确认属于2个属3个种:E.ananas Serrano1928,6株,占37.5%;P.syringaevan Hall1902,6株,占37.5%;P.viridiflava(Burkholder1930)Dowson1939,4株,占25%。且E.ananas的冰核活性小于P.syringae和P.viridiflava。这是杂柑上关于INA细菌的首次报道。并且通过研究INA细菌与"不知火"果实霜冻关系结果表明,在低温胁迫下,INA细菌能较大幅度提高果皮相对电导率,增大细胞原生质膜渗透性,是诱发和加重"不知火"果实霜冻的重要因素。