线叶嵩草内生细菌的鉴定及溶磷效果的初步研究

菌株LXA10分离于东祁连山高寒草地线叶嵩草(Kobresia capillifolia),经PKO培养基培养和溶磷活性测定.结果表明:菌株LXA10对无机磷的溶解能力为28.14 mg·L-1,溶磷量为5.60 mg·g-1.不同的培养基成分对菌株LXA10的溶磷能力有影响,培养基中Fe2+、Mn2+、Mg2+等离子...     

山苍子（Litsea cubeba）可培养内生细菌的多样性

【目的】研究山苍子可培养内生细菌的多样性。【方法】利用添加植物组织浸提液的营养琼脂培养基分离山苍子根、茎、叶及果实中的可培养内生细菌,采用16S rDNA序列鉴定法对分离获得的山苍子可培养内生细菌进行鉴定。同一组织内,对16S rDNA序列及形态完全一样的菌株合并冗余,用Clustalx对分离得到的菌株16S rDNA进行排序,构建NeighborJoining系统进化树,并计算Jaccard指数和多样性指数。【结果】 共分离得到52株山苍子可培养内生细菌（根23株、茎8株、叶7株、果实14株）,分属于芽孢杆菌属（Bacillus）、类芽孢杆菌属（Paenibacillus）、Paenochrobactrum、普罗威登斯菌属（Providencia）、假单胞菌属（Pseudomonas）、鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）和Lysinibacillus共7个属的16个种,其中芽孢杆菌属细菌40株,与Bacillus tequilensis、解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）、苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis）3个种最接近的内生细菌占分离细菌株数的69.2%;根及果实中的可培养内生细菌数量及种属均最丰富,其多样性指数高于茎、叶;叶与果实可培养内生细菌的Jaccard指数最高,达0.56,其余均较低。【结论】山苍子可培养内生细菌在植株内部的分布既有种属特异性,又有器官相似性。     

阿尼玛卿山中部高山林线树轮宽度对气候变化的响应

通过对阿尼玛卿山地中部高山林线祁连圆柏树木年轮宽度年表的研究,发现高山林线附近的树轮年表中含有较高的气候信息;树木生长与当年7月平均气温呈显著正相关.在对有气象资料记录的1959—2001年间的树木年轮宽度指数与7月平均气温的分析中,发现其间有较好的一致性;但在1976—2001年间,7月平均气温和树木年轮宽度指数在变化趋势和相关性上表现出更好的一致性,且从分析中发现7月平均温度是高山林线分布的制约因子,而7月的低温和多雨则是高山林线树木生长的主要限制因子;高山林线树木生长的193年期间以百年周期和两年准振荡周期最为显著;西北干旱区中普遍存在的20世纪20—30年代“高温干旱期”在这里也很显著,同时该研究也发现1861—1878年是近200年来的7月气温最低和最长的时段.     

青藏高原矮火绒草内生细菌多样性及生物功能分析

[目的]探究矮火绒草(Leontopodium nanum)内生细菌的群落结构多样性及其生物学功能,为开发相应功能的生物菌剂提供参考,并为青藏高原生态农牧业生产提供有价值的内生细菌资源.[方法]采用组织分离法对矮火绒草植株内生细菌进行分离纯化,基于16S rDNA序列分析确定分离菌株的系统发育地位;通过平板对峙法检测分离菌株拮抗病原真菌活性;检测分离菌株的产吲哚乙酸(IAA)、溶磷和固氮能力;测定分离菌株除草活性、低温适生性及促种子萌发特性.[结果]从矮火绒草植株根、茎、叶和种子部位共分离获得52株内生细菌,基于16S rDNA序列分析发现52株菌株可归属于4门7纲10目14科18属.其中假单胞菌属细菌为根部优势属,约占根部细菌总数的52.17%;茎中以芽孢杆菌为优势属,约占茎部细菌总数的41.18%;各部位的内生细菌数量分布表现为根>茎>种子>叶.在52株内生细菌中,11株有拮抗病原真菌能力、9株具有产IAA能力、7株有溶磷活性、7株具有固氮活性、20株具有除草活性、13株具有耐低温能力和8株具有促生作用;从植株部位分布来看,7种类型的功能菌在根、茎和种子部位均有分布,拮抗菌和除草菌在根部所占的比例较高,溶磷菌株在各植株部位所占比例均较低;在叶中未分离到拮抗菌、产IAA菌、固氮菌和促生菌.各功能菌株分布在17个属,多样性较高,其中假单胞菌属和芽孢杆菌属中含有多种功能菌株,在植株4个部位所占比例也较高.[结论]矮火绒草植株不同部位内生细菌的数量分布具有差异性,但均可分离到不同类型的功能菌株,功能菌株涵盖17个属,其中以假单胞菌属和芽孢杆菌属居多.     

Distribution characteristics and influencing factors of soil organic carbon in alpine ecosystems on the Tibetan Plateau transect, China

The undisturbed regions along the Qinghai-Tibet Highway crossing the natural zones of montane desert, alpine meadow-steppe, and montane shrub-coniferous forest were chosen as the study areas. Soil samples were collected at 23 sites and the relations between the influencing factors and distribution of soil organic carbon (SOC) content were studied. The results indicated that the order of SOC content for the whole soil profile with different vegetations and in the horizontal direction was shown as below: forest>shrub>meadow>steppe>desert. All the SOC contents of the top 10 cm soil layers of forest, shrub and meadow vegetations, as well as that of the top 20 cm soil layers in steppe, in the vertical direction, were higher than those of corresponding lower soil layers. However, the SOC content in the desert soil was in accordance. The grey correlative analysis between the climatic factors and SOC content in the top soil show that precipitation was the dominant climatic factor affecting the distribution of SOC in the Tibetan Plateau transect. The influence of precipitation on the horizontal distribution of SOC decreased with the increase of precipitation in the horizontal direction. The vertical distribution of SOC along the soil profile was greatly affected by precipitation or the soil clay content in top soil layers, and was clearly influenced by soil silt content or sand content in lower soil layers, as well. The influences of both soil bulk density and soil pH on the vertical distribution of SOC along the soil profile gradually declined. The plant biomass was the most important biotic factors affecting the distribution of the SOC. __________ Translated from Journal of Zhejiang University (Agriculture & Life Sciences), 2007, 33(4): 443–449 [译自: 浙江大学学报(农业与生命科学版)]     

茅苍术叶片可培养内生细菌多样性及其促生潜力

对江苏省道地药材茅苍术叶片可培养内生细菌的多样性及其固氮、解磷、解钾、产生长素的能力进行研究.依据菌落形态的不同,共分离得到52株内生细菌.能正常传代培养的45株内生细菌经ARDRA分析后归入14个聚类簇,簇内菌株的BOX-PCR指纹图谱相似度不高,在属水平上显示出茅苍术内生细菌丰富的多样性.各聚类簇代表菌株16S rDNA的序列分析表明分离得到的内生细菌与泛菌属、微杆菌属、短杆菌属、农杆菌属、假单胞菌属、芽孢杆菌属细菌亲缘关系相近,优势内生细菌与假单胞菌属细菌亲缘关系相近.45株能正常传代培养的内生细菌中,有10株能够在无氮培养基上正常生长,具固氮潜力.使用nifH基因通用引物对其基因组进行扩增后,除ALEB 33外,其它9株内生细菌均可获得与nifH基因片段大小相近的条带.分别使用NBRIP培养基和蒙金娜有机磷培养基筛选后获得19株和15株能够溶解磷酸钙和卵磷脂的内生细菌,其中ALEB 43溶解无机磷的能力最强,达(251.43±6.55) mg/L;ALEB 4A溶解有机磷的能力最强,达(23.63±1.46) mg/L.部分内生细菌溶解无机磷的能力与其产酸能力呈正相关,而菌株溶解有机磷的能力却无此相关性.通过硅酸盐培养基的筛选,获得具有解钾潜力的菌株24株.43株内生细菌能够将色氨酸转化为生长素,其中ALEB 44产生长素的能力最强,达(268.44±10.12) μg/mL.本研究首次揭示了江苏省道地药材茅苍术体内丰富的内生细菌资源及其促生长潜力,对进一步阐述茅苍术与内生菌之间的相互关系具有重要意义.     

甘蔗及甘蔗近缘属内生菌的筛选、鉴定与功能研究

为进一步挖掘甘蔗栽培种及其亲缘野生种中内生菌的功能与价值,筛选出具有促进植物生长功能活性的微生物菌株,用于促进甘蔗产业的增收增产。以前期分离纯化获得的589 株甘蔗内生细菌为基础,筛选并鉴定具有固氮、溶磷、解钾等促生长特性的功能菌株。在此基础上,对菌株产生的有机酸、吲哚乙酸(IAA)和嗜铁素也进行了定量测定与种类划分。结果表明:共有12 株功能菌株被筛选得到,分别编号为B7、B9、C9、D5、E12、F5、G3、H5、J8、L9、M3、O9,其中多株菌株同时具有固氮溶磷解钾等生物学活性;12株菌株分别属于Pantoea、Pseudomonas、Enterobacter、Serratia、Acinetobacter和Bacillus 6个属。进一步功能研究结果表明:菌株G3与C9对于无机磷和有机磷的溶解能力较强,溶磷量分别为1 386.97±331.96与2 523±68.17 mg/L;菌株M3解钾能力较强,解钾量为8.59±0.08 mg/L;各菌株所产生的有机酸主要为酒石酸,其次为苹果酸、乳酸、乙酸、柠檬酸;12株功能菌株可产生IAA及嗜铁素,但产生嗜铁素的种类随菌株而异;各菌株与甘蔗种苗共培养过程中均能促进甘蔗种苗芽长与根长的生长,其中表现较优的有E12、C9、G3菌株处理组。该研究可为后续微生物菌肥开发奠定材料基础,也为相关研究提供参考。     

松材线虫内生细菌与病原细菌的互作关系分析

采用16S rRNA基因文库和 illumina Miseq技术测序对松材线虫内生细菌群落的宏基因组进行初步分析,文库显示优势菌群为黄单胞菌科(22.41%)、鞘脂杆菌科(17.66%)、丛毛单胞菌科(14.71%)、根瘤菌科(10.17%)。采用稀释平板法,从松材线虫体内分离出5株内生细菌。利用形态学、生理学及16S rRNA 序列特征等对这些内生细菌进行了分类鉴定。研究发现这些内生细菌在体外均显示较强的杀线虫活性,其中克雷伯氏菌属sct5的杀虫活性最大,作用4 d松材线虫的死亡率即可达到100％。该细菌产生毒性蛋白酶并在体外快速形成生物膜。进一步研究发现,该内生细菌与杀线虫芽孢杆菌B16之间具有强亲和性,混合2个菌株sct5+B16作用1 d对松材线虫的防效为75％,明显好于单菌株sct5 (60％)和B16(40％)。而另一内生细菌肠杆菌属sct29与B16存在拮抗关系,两者不亲和,混合菌株sct29+B16作用1 d对松材线虫的防效仅为13％。本研究首次系统地报道了松材线虫可培养内生细菌的杀虫活性及其与杀线虫芽孢杆菌B16的亲和关系,对研制开发组合生防菌剂、提高生防菌株的稳定性等奠定理论基础,本研究从新的视角阐释了松材线虫内生细菌与病原细菌之间的互作关系。      

油樟内生真菌多样性与对植物病原菌的抑菌活性

从油樟(Cinnamomum longepaniculatum)根、茎、叶分离出104株内生真菌,形态学鉴定表明,其中100株分属于2个纲、4个目、8个科、23个属,4株不能确定其分类地位.其中,组丝核菌属(Phacodium Pers.)、痂圆孢属(Sphaceloma de Bary)、简梗孢霉属(Chromosporium Corda)为优势属.通过检测发现,104株内生真菌中有33株对8种植物病原真菌中至少1种具有不同程度的抑制效果.     

半红树林植物黄槿内生真菌多样性及其抗菌活性研究

黄槿植物的叶、树皮和花是中药黄槿的入药部位,具有抗菌、抗炎、抗肿瘤的药用价值。药用植物内生真菌与宿主植物在基因层面存在信息传递,会产生与宿主植物相同或相似的代谢产物,因此黄槿内生真菌次生代谢产物可能成为新型天然活性产物。从不同地点采集的半红树林植物黄槿中分离纯化出64株内生真菌并鉴定,通过固体发酵得到其次生代谢产物,采用牛津杯法检测内生真菌的粗提物对5种常见致病细菌的抑菌活性,后根据分离部位的不同构建系统发育树,并筛选确定3株具有强抑菌活性的菌株,用于后续次生代谢产物中化学成分的研究。     

黄精根腐病分离菌及其拮抗内生细菌的鉴定

黄精是重要的药食同源植物。采集湖南洪江市发生的黄精根腐病株,从其分离菌株HF2的培养性状和形态学特征、真菌rDNA内转录区(ITS)、EF-1a区序列分析和系统发育关系比较等方面对该菌株进行了鉴定;通过平板对峙试验筛选对黄精根腐病菌具有抑制作用的内生细菌,并进行形态观察、生理生化指标测定和16S rRNA序列分析。结果表明:从根腐病株中分离得到的菌株为尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum);从黄精中分离获得40株内生细菌,对尖孢镰刀菌有抑制作用的菌株10株,其中A8的抑菌效果最好,对病原菌的抑菌圈半径可达13 mm,经鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。     

四川花生根瘤菌的遗传多样性

用IAR、RAPDs和16S-23S PCR-RFLP 3种方法对采集自四川省4个不同地点的22株慢生型花生根瘤菌的遗传多样性进行了研究。供试菌株对8种抗生素的抗药性测定表明,22个菌株中存在7个抗药性类群。来自同一采集地的菌株天然抗药性存在着差异。IAR的结果证明了四川花生根瘤菌表型性状的多样性。4个随机引物的扩增图谱有明显的多态性。聚类分析的结果表明菌株内部存在不同水平的遗传多样性。全部菌株在58%的相似性水平上被分为6群,采集地相同的菌株聚为一类,表明环境对根瘤菌的系统发育和遗传分化有影响。用PHR和P23S R01这一对引物对供试菌株16S-23S rDNA基因间隔区进行了扩增,得到2.0kb和2.1kb两种大小不同的片段。用3种内切酶酶切后的图谱分为6种类型。根据各菌株带型相似性进行的聚类分析结果表明,供试菌株的16S-23S rDNA PCR-RFLP相似性很高,说明16S-23S rDNA基因保守,在进化过程中受环境的影响比其它基因组序列相对要小。     

丹参内生拮抗细菌DS-9发酵条件的优化

[目的]从丹参体内分离到一株对番茄灰霉病菌有较好抑菌活性的内生细菌DS-9,为了更好地发挥其抑菌活性,[方法]通过单因素试验和正交试验方法对其培养基配方及发酵条件进行优化。[结果]最佳基础培养基为NYBD,碳源是葡萄糖,氮源是胰蛋白胨和牛肉膏的组合,最优培养条件为pH 9.0,装液量为200 mL/500 mL,接种量为10%,转速为130r·min~(-1),时间为24h,抑菌物质累积量最多,抑菌效果最好。[结论]通过该试验为今后丹参内生细菌生物制剂的开发应用提供理论依据。     

青藏高原样带高寒生态系统土壤有机碳分布及其影响因子

沿青藏公路,以跨越山地荒漠、高寒草甸-草原和山地灌丛-针叶林等地带的样带为研究区域,在23个样点采集土样分析土壤有机碳(SOC)分布及其影响因子.结果表明,在样带水平方向,不同植被下整个剖面的SOC含量从高到低依次是森林＞灌丛＞草甸＞草原＞荒漠;在垂直方向上,森林、灌丛和草甸植被0～10 cm土层SOC含量、草原植被20 cm以上土层SOC含量皆显著高于其下各层,荒漠植被各土层SOC含量分布均一.灰色关联度分析表明;降水是影响样带内SOC分布的主导气候因子,随样带内水热条件的改善,降水对SOC分布的影响逐渐降低;降水和土壤粘粒对表层SOC分布的影响较大,土壤粉粒和砂粒对底层SOC分布影响明显.土壤容重和pH对SOC沿剖面分布的影响逐渐降低;植被生物量是影响不同植被下SOC分布的重要生物因子.     

黄土高原中华蜜蜂遗传多样性的微卫星DNA分析

黄土高原中华蜜蜂是我国中华蜜蜂资源重要组成部分.为了研究黄土高原中华蜜蜂的遗传多样性和遗传分化,本研究采用10个微卫星DNA位点,对黄土高原9个样点的484只中华蜜蜂样本的遗传多样性和遗传分化水平进行了分析.结果显示黄土高原中华蜜蜂的遗传多样性较丰富;黄土高原中华蜜蜂遗传分化较弱,陕西靖边、甘肃陇西—六盘山、陕西延安的中华蜜蜂各聚为一支.     

巨菌草内生固氮菌Klebsiella variicola GN02 nifH基因的克隆及生物信息学分析

研究巨菌草(Pennisetum giganteum)内生固氮菌Klebsiella variicola GN02 nifH基因的生物学信息,对GN02菌株nifH基因进行克隆及完整性验证,并采用多种生物学在线软件对其进行生物信息学预测和分析。结果表明,GN02菌株nifH基因具有完整的ORF,长度882 bp,编码293个氨基酸,NCBI GenBank登录号为MK131264。生物信息学分析表明,GN02菌株nifH基因具有高度保守性,与其他物种来源的nifH基因核苷酸序列及氨基酸序列同源性均达到95%以上。nifH蛋白总相对分子量为31 970.73、理论等电点pI为4.72;跨膜模型倾向N-末端向外的由内到外的跨膜、整个多肽链表现为亲水性;有2个糖基化位点但无分泌信号肽,有可能存在螺旋卷曲结构;二级结构预测表明α-螺旋和无规则卷曲是其多肽链中的主要结构元件,延伸链散布于整个蛋白质中;在数据库中能对该蛋白进行三维同源建模。     

短期氮素添加和模拟放牧对青藏高原高寒草甸生态系统呼吸的影响

氮沉降和放牧是影响草地碳循环过程的重要环境因子,但很少有研究探讨这些因子交互作用对生态系统呼吸的影响。在西藏高原高寒草甸地区开展了外源氮素添加与刈割模拟放牧实验,测定了其对植物生物量分配、土壤微生物碳氮和生态系统呼吸的影响。结果表明:氮素添加显著促进生态系统呼吸,而模拟放牧对其无显著影响,且降低了氮素添加的刺激作用。氮素添加通过提高微生物氮含量和土壤微生物代谢活性,促进植物地上生产,从而增加生态系统的碳排放;而模拟放牧降低了微生物碳含量,且降低了氮素添加的作用,促进根系的补偿性生长,降低了氮素添加对生态系统碳排放的刺激作用。这表明,放牧压力的存在会抑制氮沉降对高寒草甸生态系统碳排放的促进作用,同时外源氮输入也会缓解放牧压力对高寒草甸生态系统生产的负面影响。     

植物内生菌G-1菌株的鉴定及其拮抗物质的初步研究

[目的]G-1菌株为1株对多种病原真菌具有拮抗活性的植物内生细菌,本研究旨在明确G-1菌株的分类地位及其抗菌物质的主要类型。[方法]首先,采用平板对峙法分析其抑菌谱,然后通过形态学观测与分子检测相结合界定G-1菌株的分类地位,再进行理化性质测定的同时通过脂肽类抗生素编码基因簇分析,进一步研究该菌株代谢物中抗菌物质的主要类型。[结果]G-1菌株具有较强的抑菌活性(抑菌率69.1%～83.14%),是较广的抗菌谱(对9种病原菌均有抑制作用)。在形态分析的基础上,综合16SrDNA、gyrA和gyrB基因数据集分析,发现G-1菌株与甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus)的相似度最高,达91%。菌株的理化特性分析发现,G-1菌株抗菌粗提物在热稳定性、酸碱稳定性及抗紫外辐射方面都有较好的表现,如121℃处理30 min后对番茄灰霉病菌的抑菌率为81.76%,与对照相比仍保持其86.7%的活性。特异引物扩增分析发现,G-1菌株拥有分泌ituA、fenA、srfC的能力,表明G-1菌株可能是通过分泌抗菌脂肽类物质达到抑菌的作用。[结论]菌株G-1为1株具有开发潜力的拮抗菌株,研究结果可为后期生防菌制剂的研发奠定基础和数据支撑。     

云南桃儿七植株地下茎内生真菌多样性及有价值菌株的筛选

桃儿七(Sinopodophyllum hexandrum(Royle)Ying)属于小檗科、桃儿七属,为多年生草本植物,它是滇西北高海拔地区的常见植物,也是具有悠久应用历史的药用植物[1].