荒漠草原地区生物结皮的微生物群落与产漆酶细菌分离纯化

为了解生物结皮的微生物组成及影响碳素循环的微生物,文中在采用高通量技术研究西夏王陵生物结皮的微生物群落结构的基础上,采用选择培养基从生物结皮中分离产漆酶的微生物。研究结果表明:细菌的多样性显著高于真菌;变形菌门、酸杆菌门、蓝细菌门、放线菌门、拟杆菌门是绝对优势的细菌门类,子囊菌门和担子菌门是绝对优势的真菌门类;微鞘藻属、藓杆菌属、鞘氨醇单胞菌属、甲基杆菌属在细菌中占比较大的属,链格孢属、菌刺孢属、热子囊菌属、亚脐菇属等是主要的真菌,这些类群在稳定生物结皮结构、碳氮循环、有机物代谢等方面发挥了重要作用。以愈创木酚为唯一碳源从生物结皮中获得能利用愈创木酚的细菌10株,基于丁香醛联氮氧化的颜色反应,筛选出产漆酶能力最强的菌株C01和C06,基于16S rDNA序列的分子鉴定表明,两菌株均为芽孢杆菌。     

植物病害生防芽孢杆菌抗菌机制与遗传改良研究

 芽孢杆菌是土壤和植物微生态的优势微生物种群,具有很强的抗逆能力和抗菌防病作用,许多性状优良的天然分离株已成功地应用于植物病害生物防治。芽孢杆菌抗菌防病机制包括竞争作用、拮抗作用和诱导植物抗病性。其中,核糖体合成的细菌素、几丁质酶和葡聚糖酶等抗菌蛋白以及次生代谢产生的抗生素与挥发性抗菌物质产生的拮抗作用是生防细菌最主要的抗菌机制。通过现代生物技术提高抗菌基因的表达水平和实现外源杀虫或抗菌基因的高效稳定共表达是增强生防芽孢杆菌抗菌活性和扩大防治对象的重要途径。基因组和蛋白组研究的迅猛发展必将极大地促进芽孢杆菌抗菌分子机制和抗菌基因工程研究的深入发展和广泛应用。     

几种常用植物病原细菌分子检测方法

植物病原细菌(phytobacteria)是植物上一类重要的病原菌,这些细菌能引起多种农作物、经济作物、花卉、树木及牧草上的病害。它的快速检测是病害防治、预测预报及植物检疫必不可少的重要工作。其中,以PCR为基础的分子检测技术的进步使植物病原细菌的检测更快速、灵敏和可靠。本文对近年来植物病原细菌分子检测技术进行介绍,尤其是应用广泛的ITS-PCR(intergenictranscribedspace-PCR)、ARDRA(amplifiedribosomalDNArestric-tionanalysis-PCR)、rep-PCR(repetitiveDNA-PCR)和实时荧光定量PCR(real-timequantitativePCR)技术,旨在促进我国植物病原细菌研究的快速发展。     

液相芯片技术在植物病毒检疫中的应用展望

液相芯片是一个在悬浮液态体系中进行的生物分子间反应,并以100种不同荧光编码的微球作为探针载体的一类新型生物芯片技术。具有高通量、高灵敏度、高准确度、高精密度、宽的线性范围及操作简便等众多优势,可用作蛋白质和核酸等生物分子的高通量检测平台。本文主要介绍了液相芯片的检测原理、优势,并对该技术的应用及在植物检疫中的展望作一简要介绍。     

农药残留检测用新型碳纳米管固载酶生物传感器的制备及其电学传感性能分析

采用滴涂法、自组装法及化学键合法制备了基于碳纳米管(CNTs)修饰的乙酰胆碱酯酶(AChE)生物传感器,采用循环伏安法(CV)、计时电流法(CA)、交流阻抗法(EIS)和扫描电镜(SEM)对生物传感器的电化学性能和表面形貌进行表征,通过采用该生物传感器对异丙威(氨基甲酸酯类农药)进行分析的结果,考察了其检测性能,研究了各生物传感器的动力学性质及电化学行为,并构建了新型固载酶生物传感器的等效电路模型。结果表明:各生物传感器表观表面积比裸电极显著提高,其电子传递速率遵循以下顺序逐渐降低:乙酰胆碱酯酶(AChE)/壳聚糖(CS)/功能化碳纳米管(F-CNTs/GCE)生物传感器AChE/F-CNTs/GCE生物传感器CS/双醛纤维素固载酶(DAC-AChE)/F-CNTs/GCE生物传感器,各传感器表观电子传递速率常数分别为:k s AChE/CS/F-CNTs/GCE=0.24 s-1,k s AChE/F-CNTs/GCE=0.23 s-1和k s CS/DAC-AChE/F-CNTs/GCE=0.22 s-1。获得生物传感器电学阻抗谱等效电路模型为R1(CPE1(R2(CPE2(R3)))),计算得到等效电路模型中各具体元件参数,证明该有效电路能有效模拟生物传感器检测异丙威的传感机理。该研究结果可为农药残留检测用生物传感器分析机理研究提供有益参考。     

分子印迹传感器技术在农药检测中的应用

介绍了非共价型分子印迹聚合物的聚合过程及应用;综述了近年来分子印迹传感器在不同种类农药检测中的研究进展。目前,印迹传感器技术可用于莠去津、敌草净、2,4-滴、草甘膦、对硫磷、氯霉素等农药的检测,对大部分农药检测限可达μmol/L级。随着分子印迹和微电子技术的发展,印迹传感器技术作为一种新的农药检测方法,具有广阔的发展前景。     

玉米细菌干茎腐病菌成团泛菌的种子传播

为明确成团泛菌Pantoea agglomerans引起的玉米细菌干茎腐病经种子传播的规律,采用细菌常规分离法、Sherlock微生物鉴定系统、特异性分子检测技术,对与干茎腐病相关的杂交种金玉9856及其父本PS056、母本OSL190进行了种子带菌检测,证明金玉9856和PS056种子内部带菌,获得分离物Pagl和Pag2,2个分离物对感病的PS056均具有致病性.菌液浸种、种子注射接种和自然带菌种子直播都能够引发干茎腐病,发病率分别达到100%、100%和80%,而持续高温(50℃)处理4天的种子则在植株上不表现症状.对种子接种后长成的植株的系统检测证明,成团泛菌侵染种子后,通过植株维管束系统向地上部组织扩展,随着水分的运输,病菌通过茎秆到达果穗的籽粒中,完成从种子到植株、再到新种子的病害循环,同时能够引起植株发病.     

生物炭对新疆沙土微生物区系及土壤酶活性的影响

为评估生物炭在新疆改良沙土的潜力,在新疆和田设生物炭施用量为0(CK)、22 500、67 500、112 500kg·hm~(-2)和225 000 kg·hm~(-2)5个处理的微区试验,轮作方式为绿豆-冬小麦。通过对试验结束后小区土壤可培养微生物和生理菌群计数、土壤酶活性测定,研究不同用量生物炭对沙土土壤微生物区系及土壤酶活性影响。结果表明:施用生物炭对沙土土壤养分含量、微生物区系和土壤酶产生显著影响。22 500~67 500 kg·hm~(-2)生物炭施用量能显著提高沙土土壤有机碳、速效磷和速效钾含量。生物炭影响沙土中可培养细菌、真菌及放线菌数量,在生物炭施用量为67 500 kg·hm~(-2)下细菌数量最高,比CK增加了63.83%;施用量为22 500 kg·hm~(-2)放线菌数量最高,增加了250.00%;施用量为67 500 kg·hm~(-2)真菌数量最少,降低了71.43%。生物炭影响沙土中纤维素分解菌和自生固氮菌数量,随着施用量增加,其数量呈先增加后降低趋势,其中施用量为112 500 kg·hm~(-2)纤维素分解菌和自生固氮菌数量最多,分别比CK增加了211.11%和1 057.89%。土壤中添加67 500~112 500 kg·hm~(-2)的生物炭土壤中蔗糖酶、过氧化氢酶和蛋白酶活性最高。相关分析表明,不同生物炭施用量条件下,土壤养分与细菌、亚硝化细菌、反硝化细菌、土壤酶(磷酸酶除外)关系密切。因此,适量施用生物炭能提高沙土土壤养分、增加微生物菌群数量和土壤酶活性,在本试验点最适生物炭用量为67 500 kg·hm~(-2)。     

寡营养细菌对古尔班通古特沙漠土壤环境的影响

利用从古尔班通古特沙漠生物结皮中分离的1株寡营养细菌制成的菌剂,喷洒在流沙表面,分析寡营养细菌对沙漠土壤微生物、酶活性、土壤养分及生物结皮形成的影响。结果表明：①喷洒寡营养细菌菌剂,提高各层土壤主要微生物数量,其中显著（P〈0.05）提高了0～2 cm土层的细菌和放线菌数量及2～5 cm层的寡营养细菌数量;②对不同土壤...     

生物传感器在农药残留分析中的应用

本文简要介绍了几类生物传感器（酶传感器、微生物传感器、免疫传感器及压电传感器）在农药残留分析中的应用进展，并探讨了其发展趋势。     

褐飞虱生物型的分子生物学研究进展

综述了国内外有关褐飞虱生物型分子生物学研究的最新进展,内容包括褐飞虱生物型的分子多态型、生物 型发生与转化的分子基础、生物型与抗性、生物型与共生菌之间的关系等。     

微咸水与生物炭协同作用对盐碱土入渗特征及水盐运移的影响

为研究添加生物炭条件下微咸水矿化度对盐碱土水盐运移的影响,采用一维垂直土柱入渗试验,研究了微咸水灌溉并施用生物炭对盐碱土水盐运移特征及其对Philip和一维代数入渗模型参数的影响,并对入渗模型的适用性进行了评价。本研究设置淡水对照CK(0 g·L^-1)及4种微咸水矿化度水平(2、3、4、5 g·L^-1)与施用玉米秸秆生物炭(5 t·hm^-2)组合试验方案。结果表明：使用微咸水灌溉或施用生物炭均会增加土壤水分入渗速率及土壤含水率,提高土壤保水能力,且微咸水和生物炭协同作用下效果更好。灌溉微咸水并施用生物炭降低了土壤含盐量,在0～30 cm深度内的平均含盐量比初始含盐量降低了34.75%～74.00%,具有良好的盐分淋洗效果。Philip入渗模型能够较好模拟微咸水和生物炭协同作用下的土壤水分入渗情况,灌溉微咸水或施用生物炭会使吸渗率S增加,且两者结合使用时S增幅更大;由代数模型计算而得的土壤各层理论含水率值与实测值之间的平均绝对误差与均方根误差均小于2.2%,表现出一维代数模型较好的适用性。综上所述,使用微咸水灌溉并配施生物...     

细菌生物被膜在生物防治中的作用

细菌生物被膜（bacterial biofilm,BBF）是在固—液和气—液表面上生长并封闭在胞外多糖基质中的细胞群,能调控细菌对环境胁迫的适应能力,提高细菌对紫外线（UV）胁迫等环境的抗逆性,是细菌的一种保护性生长方式。生防菌剂（biological control agents,BCAs）因其能以环境友好的方式长期控制病害虫等优点,一直是生物农药领域研究的热点。本文简介了细菌生物被膜及其应用,以苏云金芽胞杆菌（Bacillus thuringiensis,Bt）和枯草芽胞杆菌（Bacillus subtilis,Bs）为核心综述了BBF对生防活性的影响、生防细菌生物被膜形成、解离的表达、调控机制以及生物被膜调控基因的鉴定方法,并指出未来BBF在生防应用方面主要的研究方向,旨在为解决BCAs田间持效期较短等问题提供新的思路。     

UPT生物传感器（改进型）实用化样机研制成功

由我院和军事医学科学院、中科院上海光机所共同研发的具有我国自主知识产权的上转磷光技术（UPT）生物传感器，经过第一阶段的反馈，结合口岸卫生检疫的工作特点，目前已成功研制出UPT生物传感器（改进型）实用化样机。该仪器可以定量检测免疫层析检测中标记上转换磷光颗粒（UCP）的生物材料，适于致病微生物的快速检验，改进型传感器较第一代产品更加人性化，实行一键操作报告检测结果，增加了内置紫外消毒和程序化检测报告微型打印系统，缩短了扫描时间，减少了操作误差，自动化程度更高，从外型到功能上更加符合口岸现场快速检测的需要。     

防治南方根结线虫的根瘤内生细菌的筛选及鉴定

根结线虫的严重发生给农作物生产造成巨大经济损失,生物防治是控制该病的一种安全有效措施。本研究从448株根瘤内生细菌分离株中筛选出3株对南方根结线虫有较好防效的生防细菌Sneb1994、Sneb1995和Sneb2000,3个菌株发酵滤液对南方根结线虫2龄幼虫（J2）均有高毒杀活性,处理24 h校正死亡率达85%以上,同时对卵孵化具有抑制作用,并可促进番茄种子生长。盆栽试验结果表明,3个菌株发酵液灌根处理均能显著减少根结数和卵囊数,相对防效为37.95%~44.51%,同时促进番茄植株的生长。经形态特征、生理生化特性和16S rDNA序列分析,鉴定菌株Sneb1994、Sneb1995和Sneb2000分别为氧化微杆菌Microbacterium oxydans、油菜假单胞菌Pseudomonas brassicacearum和蜡样芽胞杆菌Bacillus cereus。氧化微杆菌为首次报道对根结线虫有效的生防菌株。这些根瘤内生细菌菌株的发掘,为植物线虫病害的生物防治提供了新的微生物资源。     

桑树青枯病与根际土壤肥力及微生物群落结构特征的研究

本文比较分析了桑树青枯病发病和健康植株根际土壤肥力以及微生物（细菌和真菌）群落结构特征差异，旨在挖掘和利用丰富微生物资源的有益功能，为构建桑树青枯病生物防治技术体系奠定基础。结果表明，桑树青枯病发病植株根际土壤中指示土壤肥力与健康状况的生物学性状指标β-葡糖苷酶和磷酸酶的活性显著降低，微生物生物量碳、磷显著下降；细菌门分类水平上，发病植株根际土壤中酸杆菌门、放线菌门和疣微菌门等优势细菌相对丰度降低，变形菌门、绿弯菌门、粘球菌门、厚壁菌门、拟杆菌门等优势细菌相对丰度增加；细菌属分类水平上，发病植株根际土壤富集了硝化螺菌属和放线菌属等特有细菌属，缺失了诸如链霉菌属等具有分泌抗生素功能的优势细菌属。真菌门分类水平上，发病植株根际土壤中子囊菌门和担子菌门真菌相对丰度增加，unclassified_k_Fungi和霉菌门真菌相对丰度降低；真菌属分类水平上，发病植株根际土壤富集了地霉菌属、腐质霉属和丝孢菌属等腐生真菌，缺失了被孢霉属、枝顶孢属和曲霉属等具有产抑菌化合物功能的优势真菌。研究表明，桑树青枯病与根际土壤β-葡糖苷酶、磷酸酶活性，微生物生物量碳、磷以及微生物群落结构都具有一定的相关性。链霉菌属细菌以及被孢霉属、枝顶孢属和曲霉属真菌有望作为生物防控青枯病的有效备选菌属。     

钾肥与生物有机肥配施防治香蕉枯萎病效果初探

通过盆栽试验研究了生物有机肥与氯化钾和硫酸钾配施防治香蕉枯萎病的效果。试验结果表明,两种肥料配施促进了香蕉苗生长,降低了香蕉枯萎病病情指数,提高了防病效果,生物有机肥与KCl和K2SO4配施防病效果比单施生物有机肥分别高60%和90%。利用T-RFLP分析土壤细菌DNA多样性,生物有机肥与钾肥配施提高了细菌三个遗传多样性指数,增加了土壤中芽胞杆菌种类。FAME分析也发现生物有机肥以及与钾肥配施促进革兰氏阳性细菌和放线菌繁殖,抑制革兰氏阴性细菌和真菌生长。生物有机肥与钾肥配施,优势互补,改善了土壤微生物群落结构,有利于提高防病效果。     

SSR分子标记技术在入侵昆虫学研究中的运用

外来入侵生物通过与本地生物竞争营养、水分和生存空间,造成严重的生态破坏和生物污染,最终导致生物多样性的丧失,逐渐成为人类生存和社会可持续发展的新威胁。简单序列重复(simple sequence repeats,SSRs)或微卫星DNA(microsatellites DNA)分子标记是生物群体遗传结构分析与变异研究中极有价值的分子标记,由于其具有多态性检出率高、信息含量大、共显性标记、实验操作简单、结果稳定可靠等优点,目前在外来入侵生物研究中得到广泛应用。本文概述了SSR分子标记在入侵昆虫来源鉴定、杂交和基因渗透、瓶颈效应等方面的应用进展,并对其在入侵生物学中的应用前景进行了展望。     

棉隆熏蒸联合生物炭和沸石对土壤微生态及土传病原菌的影响

采用室内培养法研究棉隆熏蒸后添加常用剂量的生物炭和沸石对土壤微生态和土传病原菌的影响。结果表明：与对照相比,各处理土壤硝态氮的含量均显著增加。与仅棉隆熏蒸相比,熏蒸后添加沸石处理土壤硝态氮含量显著增加6.29%～11.74%。棉隆熏蒸后添加生物炭处理在培养期结束时土壤有效磷、速效钾、有机质含量以及电导率显著增加,土壤酸碱度降低,效果优于添加沸石处理。此外,与对照相比,棉隆熏蒸后添加生物炭还可提高土壤过氧化氢酶(5.68%～14.51%)和蔗糖酶(3.71%～12.08%)的活性。棉隆熏蒸后添加沸石的处理其土壤酶活性在培养期结束时和对照、仅棉隆熏蒸处理间无显著差异。对土壤微生物的分析结果表明,与仅棉隆熏蒸相比,棉隆熏蒸后添加生物炭和沸石处理其细菌数量显著增加3.49%～33.95%,真菌数量呈现先降低后增加的趋势。对病原菌数据分析表明,棉隆熏蒸后添加生物炭和沸石均可提高对镰刀菌和疫霉的防治效果,但沸石防治效果更好、更持久,培养期结束时对镰刀菌和疫霉的抑制率高达89.29%和72.58%。我们的研究结果表明棉隆熏蒸土壤后添加生物炭和沸石可提高土壤养分,改善土壤微生态环境,同时加强对病原菌的...     

水稻纹枯病拮抗细菌的种群分布及其生物多样性研究

 通过对从菲律宾Laguna省水稻植株上分离获得的700个细菌菌株进行离体与生物测定发现:在水稻生态系统中,存在着大量格兰氏阴性、非致病性、对纹枯病有拮抗作用的细菌。用Biolog微板的方法鉴定了195个细菌菌株的种类。在147个格兰氏阴性菌株中有14个属39个种,在48个格兰氏阳性菌株中有8个属13个种。在195个被测菌株中最为常见的种是Stenotrophomonas maltophilia,Pseudomonas aeruginosa和Pseudomonas pudita,并且上述3个种内具有拮抗性能较强菌株的比例相当高。因此,这3个种的细菌对水稻病害的生物防治很有潜力。用PCR的方法分析上述3个细菌种部分菌株的生物多样性,结果表明:同一属不同种菌株之间的DNA带谱有一定的交叉;不同属之间的DNA带谱的差异明显大于种之间的差异。