小麦赤霉病拮抗性芽孢杆菌生防作用的研究

为探索小麦赤霉病生物防治的有效途径,对分离自中国东北嫩江小麦赤霉病流行地区小麦植株叶面和穗部的8株拮抗性芽孢杆菌进行了室内生物测定和田间小区防治试验.平板对峙培养、菌丝生长速率及孢子萌发测定等试验表明,8个菌株对小麦赤霉病菌的菌丝生长及孢子萌发均具有明显的抑制作用,其中以菌株B08的综合抑菌活性最强,其活菌体抑菌带宽达8.4 mm,无菌发酵液稀释5倍处理后96 h对菌丝生长抑制率为66.2%,处理分生孢子可使其完全丧失萌发能力,10倍稀释液可使孢子刚萌发的芽管膨大畸变而不能伸长,活体菌悬浮液和灭菌后的发酵液田间防效达59.5%～65.9%.发酵液热稳定性好,121℃、30 min加压蒸气灭菌后仍保持良好的抑菌活性.研究结果说明,供试拮抗菌株作为小麦赤霉病的生防材料具有很好的开发应用前景。     

解淀粉芽孢杆菌41B-1对花生白绢病的生防效果

本文旨在研究解淀粉芽孢杆菌41B-1对花生白绢病的生物防治效果。采用对峙培养法,测定41B-1对白绢病菌的抑制效果;在温室盆栽条件下,用41B-1发酵菌液对花生进行灌根,然后挑战接种白绢病菌,检测对白绢病的防效。结果表明,41B-1能抑制白绢病菌的菌丝生长速率,破坏菌丝结构,减少菌核数量;41B-1能在培养基质和植株根系内部长期生存,并诱导植株产生防御反应,灌根处理植株对白绢病表现出明显的抗性,防效高达93.9%。因此,41B-1菌株可以作为防治花生白绢病的生防菌剂。     

小麦对全蚀病的抗性研究进展

小麦全蚀病是世界性分布的土传病害，它通过破坏寄主植物的根系使植株提前枯死，出现白穗现象。该病在我国近年来有逐渐加重的趋势，已引起了科研人员的普遍关注。但目前尚无理想的防治措施。利用抗病品种是防治该病的唯一经济有效途径。为此，本文系统评述了国内外有关抗全蚀病的研究进展，为我国的抗全蚀病育种提供参考依据     

防治多种链霉菌引起的马铃薯疮痂病生防芽孢杆菌的筛选

马铃薯疮痂病（Potato common scab）是世界范围内普遍发生的土传病害,由致病链霉菌（Streptomyces spp.）引起。为筛选得到可较好抑制马铃薯疮痂病菌的芽孢杆菌（Bacillus spp.）,通过室内平板抑菌试验进行抑菌活性测定,利用邻接法建立基于gyrB序列的系统发育树进行种类分子鉴定。试验检测了13株芽孢杆菌对S. scabies HP4抑制作用,5株芽孢杆菌菌株BEV2、BAM7、GF3、BPU6和BMO8对S. scabies HP4抑菌圈直径均大于9.0 mm。系统发育树鉴定BEV2和GF3为贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）,BAM7为解淀粉芽孢杆菌（B. amyloliquefaciens）,BPU6为短小芽孢杆菌（B. pumilus）,BMO8为莫海威芽孢杆菌（B. mojavensis）。检测4种芽孢杆菌及其组合对3种致病链霉菌及其组合抑菌活性,其中BEV2+BAM7对致病链霉菌的抑菌圈直径至少达到（29.5±2.7）mm,当多种致病链霉菌同时出现时仍表现出较好抑菌效果,表明BEV2+BAM7对多种马铃薯疮痂病菌有稳定防...     

生防枯草芽孢杆菌Czk1固体发酵工艺条件优化

枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)Czk1是一株具广谱拮抗、促生和诱导植株产生抗病性的根际益生菌。为了全面资源化利用农业废弃物中的有机养分和促进对植物土传病害的生物防治,本研究以Czk1为研究对象,以鸡粪为底肥,分别利用玉米秸秆、菌糠、椰糠堆肥为原料,采用液固两相发酵工艺,以稀释平板菌落计数法测定活菌总数和芽孢数,经过单因素和正交试验方法,明确Czk1固体发酵物料的配方、工艺参数和培养条件。得出Czk1固体发酵的最优条件：最佳原料为菌糠鸡粪堆肥,Czk1接种重量为10%,黄豆粉添加量为10%,含水量为40%,发酵温度为37℃,翻抛1次/72h,在此条件下,Czk1菌株中的芽孢活菌数量总量可以达到8.63×10⁸ CFU/g,芽孢数为8.37×10⁸ CFU/g。其次,发酵效果较佳的原料为秸秆鸡粪堆肥,Czk1接种量为10%,添加5%黄豆粉,40%含水量,发酵温度为37℃,翻抛1次/72 h,此条件下,Czk1接种菌株中的活菌数量总量可达到6.53×10⁸ CFU/g,芽孢数为5.97×10⁸     

桉树无性系抗青枯性的测定及多粘类芽孢杆菌生防效果研究

采用伤根法对3种常用桉树无性系组培苗进行初步的抗青枯病性能测定。结果表明,3种不同桉树无性系抗性强弱差异显著,DH32-29为中感品系,DH32-27和H1为高感品系。采用打孔法和浸根法测定了生物制农药多粘类芽孢杆菌细粒剂对桉树青枯病病原菌的室内拮抗作用和盆栽生防效果。结果表明：生物制剂农药多粘类芽孢杆菌细粒剂对桉树青枯菌具有较显著的抑菌效果,培养48 h后抑菌圈平均直径达到10.3 mm;浸根法处理后不同桉树无性系组培苗青枯发病率均有一定程度的降低,生防效果随着无性系的抗性增加而升高。总体来看,多粘类芽     

暹罗芽孢杆菌ZHX-10的分离鉴定及其对花生白绢病的生防效果

为筛选可用于防治花生白绢病的生防菌株,采用稀释涂布平板法,从土传病害发生严重的花生田中分离 获得了1 株拮抗细菌ZHX-10,结合形态学观察、生理生化鉴定及16S rDNA、gyrB 序列分析对其进行了种类鉴定,并 初步测定了ZHX-10的菌悬液、挥发性气体、发酵液对白绢病菌的抑制效果。结果表明：ZHX-10菌株为暹罗芽孢杆 菌Bacillus siamensis,其菌悬液、挥发性气体和发酵液均能有效抑制白绢病菌菌丝的生长;同时离体叶片接菌实验发 现ZHX-10菌悬液产生的挥发性气体能够有效降低白绢病的发病情况。研究结果表明,ZHX-10 在白绢病菌生物 防治中具有较好的应用潜力和较高的研究价值。     

枯草芽孢杆菌防治大豆菌核病效果初报

本文应用枯草芽孢杆菌ZH-2菌株的发酵菌剂,在桦南县进行了生防菌剂防治大豆菌核病的田间防效试验,结果表明生防菌剂100倍稀释液浸种和喷洒处理对大豆菌核病的田间防效达67.9%。     

基于TM影像的小麦全蚀病危害信息提取

为给小麦全蚀病危害监控提供依据,利用ASD Fieldspec HandHeld 高光谱仪测量并分析了受小麦全蚀病危害后的光谱特征,并根据TM卫星遥感影像,采用归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)和MPA(masking, principal components transformation, and analysis)方法提取和分析了小麦全蚀病危害信息.结果表明,全蚀病发病前麦田的NDVI相近;全蚀病发病期健康麦田NDVI值高于发病麦田; 主成分变换后第3主分量在发病前灰度值接近,发病期受害田灰度值大幅上升.利用此技术可简单、快速提取小麦全蚀病危害信息,克服传统手段的局限性,对于实时监控全蚀病危害和改进作物病害监测方法具有重要意义.     

贝莱斯芽胞杆菌LQ-3防治小麦纹枯病的效果及根际定殖能力

小麦纹枯病（wheat sharp eyespot）主要是由禾谷丝核菌（Rhizoctonia cerealis）侵染引起的一种土传真菌病害,严重威胁小麦生产安全。目前,利用生防细菌防治小麦纹枯病已成为研究热点,其中,研究最多的一类生防细菌为芽胞杆菌。为明确贝莱斯芽胞杆菌（Bacillus velezensis）LQ-3防治小麦纹枯病的效果及其在小麦根部定殖能力,本研究利用LQ-3发酵液灌根处理小麦苗,调查统计LQ-3对小麦纹枯病的防效。同时利用绿色荧光蛋白标记菌株LQ-3（pGFP78）灌根处理小麦根部,并结合抗生素平板回收检测、激光共聚焦显微镜观察方法,探明LQ-3在小麦根部的定殖动态。结果表明,LQ-3防治小麦纹枯病的效果为57.49%,与化学药剂27%苯醚·咯·噻虫悬浮种衣剂（酷拉斯）的防效（59.95%）相当。LQ-3（pGFP78）的生长趋势与野生型LQ-3相比并没有显著性差异,且仍具有游动性和生物膜形成能力。 LQ-3（pGFP78）发酵液初始浓度为2.3×10⁸ cfu·mL^-1,灌根处理5 d后,其在小麦根部的定殖量已达到9.63×10⁶cfu·g^-1,25 d后,定殖量仍有1.33×10⁶cfu·g^-1,表明LQ-3在小麦根部具有较好的定殖能力。     

小麦花药液体漂浮离体培养体系的建立与应用

为了建立高效的小麦花药离体培养体系,对6个小麦品种（系）的5个花药离体培养性状进行了鉴定,并利用6种不同时间的低温预处理对两个小麦品种幼穗进行了处理效果的探讨。结果表明,6个品种（系）的出愈及绿苗分化能力均较强,愈伤组织诱导率、绿苗分化率和绿苗产率分别达到116.48%、5.79%和10.25%以上,初步建立了小麦花药液体漂浮离体培养体系,其培养效果好于固体培养方式。6种不同时间的低温预处理培养结果表明,幼穗经4 ℃低温预处理后,愈伤组织诱导率、绿苗分化率及绿苗产率与对照相比均表现下降的趋势,白苗分化率及白苗产率具有增加的趋势,说明未进行低温预处理的适期幼穗培养效果更好。     

小麦PDS基因VIGS载体构建体系的优化及验证

为在小麦上进行VIGS体系的优化,根据GenBank中公布的小麦PDS基因序列(FJ517553.1)设计特异引物,利用RT-PCR技术克隆PDS基因片段,以BSMV:γ-2a为原载体,通过酶切将原载体中的2a基因片段替换为PDS基因片段,构建小麦PDS基因的VIGS重组载体BSMV:γ-PDS。经测序确认,其与GeneBank中登录的小麦PDS基因序列同源性为97%。重组载体经本实验室简化改良的方法进行转录模板的处理。与试剂盒所提供的方法相比,本研究将RNA酶孵育处理步骤整合入质粒提取的步骤中,省略了SDS-蛋白酶K孵育处理等步骤,降低了引入新杂质的风险,同时降低了实验成本,节省了时间和精力。体外转录的电泳结果表明,体外转录反应的产物浓度大,条带单一,可用于接种实验。抽穗期小麦穗部接种实验及实时定量PCR的结果均表明,小麦内源PDS基因被有效沉默,证实了优化的重组载体BSMV:γ-PDS体系的有效性,奠定了利用VIGS载体侵染抽穗期小麦体系优化的基础。     

菲利普孢囊线虫侵染后小麦防卫相关UniGene表达特性

菲利普孢囊线虫(Heterodera filipjevi)是严重危害我国黄淮海地区小麦生产的重要病原物之一。为揭示该线虫侵染后合胞体建立早期病原与宿主细胞的互作机制,以H.filipjevi易感材料温麦19和抗性材料抗线2号为研究对象,应用real time PCR分析了线虫侵染后不同时段10个可能与防卫相关的UniGenes相对表达量的变化。结果表明,与细胞结构相关的基因UniGeneAK335102(GenBank ID,下同)在抗线2号中的表达量高于温麦19,而另一个与细胞结构相关的UniGeneDR737925在温麦19中的表达量高于抗线2号。与应激相关的一个UniGene JV948284在侵染后各时段,在温麦19中的表达量均远高于抗线2号。与抗性相关的UniGene JP233598在接种线虫3 d以后,在抗线2号中的表达量明显高于温麦19;UniGene JP852719(Ascorbate peroxidase)基因在抗、感材料中的表达量无明显差异;UniGene(CV767657)TIFY 3A-like protein在温麦19中的表达量随接种后时间延长而降低,而在抗线2号中的表达量仅在接种后3、9 d时的表达量相对较高。信号转导相关UniGeneCD87797与WRKY转录因子家族UniGeneEU665453,在温麦19中的表达量随接种后时间延长而逐渐增加,但在抗线2号中则逐渐降低。MYB转录因子UniGene JF951950的表达量在温麦19中接种早期较高,而在抗线2号中接种后期较高;另一MYB转录因子UniGeneAK330737(similarity to Os06g0258000)在抗线2号中的表达量明显高于温麦19。综上所述,在菲利普孢囊线虫侵染后的早期,10个可能与防卫相关的基因表达模式在抗性和易感材料中存在不同程度差异,此结果对揭示小麦对菲利普孢囊线虫抗、感的分子机制有一定启示。     

砂生槐根瘤内抗小麦纹枯病生防菌株的筛选及其鉴定

为了筛选对小麦纹枯病菌具有生防作用的菌株,从西藏米林县采集的砂生槐根瘤中分离到45株内生细菌,采用平板对峙法、菌丝生长速率法进行拮抗菌株筛选,用显微观察法研究受抑制病原菌菌丝变化;通过摇瓶培养法测定所筛选拮抗菌株的溶磷、固氮及分泌IAA功能,并对其进行盆栽接种防效试验;依据形态观察、生理生化反应及16S rDNA序列同源性分析确定所筛选菌株系统发育地位。结果表明,经过初筛和复筛,45株内生菌中,菌株R4对小麦纹枯病菌的拮抗效果较明显,对其抑菌圈直径达20.5 mm,抑菌率达98.2%,显著推迟菌核的萌发。受R4作用的小麦纹枯病菌菌丝末端分枝增多、部分原生质浓缩、形成瘤状结。菌株R4抗菌谱广,具有溶磷、固氮和分泌IAA活性。盆栽防效试验中,经菌株R4发酵液处理后,小麦纹枯病发病率和病情指数均显著降低,防治效果最高达73.82%。通过形态、生理生化特性及16S rDNA基因序列同源性比对分析,该菌株被鉴定为土地类芽孢杆菌Paenibacillus terrae。     

Optimization of Medium Using Response Surface Methodology for Lipid Production by Scenedesmus sp.

Lipid production is an important indicator for assessing microalgal species for biodiesel production. In this work, the effects of medium composition on lipid production by Scenedesmus sp. were investigated using the response surface methodology. The results of a Plackett–Burman design experiment revealed that NaHCO₃, NaH₂PO₄·2H₂O and NaNO₃ were three factors significantly influencing lipid production, which were further optimized by a Box–Behnken design. The optimal medium was found to contain 3.07 g L⁻¹ NaHCO₃, 15.49 mg L⁻¹ NaH₂PO₄·2H₂O and 803.21 mg L⁻¹ NaNO₃. Using the optimal conditions previously determined, the lipid production (304.02 mg·L⁻¹) increased 54.64% more than that using the initial medium, which agreed well with the predicted value 309.50 mg L⁻¹. Additionally, lipid analysis found that palmitic acid (C16:0) and oleic acid (C18:1) dominantly constituted the algal fatty acids (about 60% of the total fatty acids) and a much higher content of neutral lipid accounted for 82.32% of total lipids, which strongly proved that Scenedesmus sp. is a very promising feedstock for biodiesel production.     

引发小麦赤霉病和茎基腐病禾谷镰孢菌的生物防治初探

禾谷镰孢菌(Fusarium graminearum)是小麦上的重要病原真菌。通过致病性测定从江苏小麦茎基腐病病害样本分离菌中筛选到了对小麦赤霉病和茎基腐病都有强致病力的F.graminearum菌株GF1117。为了对F.graminearum进行生物防治,利用稀释涂布平板法和平板对峙法从小麦不同生境中分离筛选到35株对GF1117具有明显拮抗效果的细菌菌株,分别在田间和温室进行了小麦赤霉病和茎基腐病的生物防治试验。结果表明,35株拮抗细菌对小麦赤霉病均有一定的防治效果,且在小麦感病品种和中抗品种上对茎基腐病的防效不同;菌株1-8对两种病害的防效都在45%以上。     

转小麦 TaPDI-A、 TaTRXh-A和 TaPP2Ac-D基因拟南芥植株的主要抗旱性研究

核氧还蛋白（nucleoredoxin,NRX）可通过还原目标蛋白的二硫键来调控其生物活性,在植物的生长发育和抗逆境胁迫中发挥着重要作用。蛋白质二硫键异构酶（protein disulfide isomerase,PDI）、h型硫氧还蛋白（h-type thioredoxin,TRXh）和蛋白磷酸酶2A催化亚基（protein phosphatase 2A catalytic subunit,PP2Ac）是小麦核氧还蛋白TaNRX1的互作蛋白。为了明确TaNRX1互作蛋白的抗旱性功能,本研究在拟南芥中过表达了小麦 TaPDI-A、 TaTRXh-A和 TaPP2Ac-D基因,对野生型和转基因拟南芥的表型和抗旱相关生理指标进行了鉴定。结果表明,干旱胁迫处理后,转 TaPDI-A、 TaTRXh-A和 TaPP2Ac-D基因拟南芥的根长、存活率、脯氨酸含量均大于野生型,离体叶片失水率、丙二醛（MAD）含量均小于野生型。二氨基联苯胺（diaminobenzidine,DAB）对H₂O₂组织定位染色结果表明,干旱胁迫处理后,转 TaPDI-A、 TaTRXh-A和 TaPP2Ac-D基因拟南芥的H₂O₂含量均低于野生型。上述结果说明,TaNRX1的互作蛋白基因 TaPDI-A、 TaTRXh-A和 TaPP2Ac-D增强了拟南芥对于干旱胁迫的抵抗能力。本研究可为小麦抗旱育种提供候选基因和理论基础。     

小麦乙烯响应转录因子基因 wfzp突变体颖果发育的研究

小麦WFZP基因编码的乙烯响应因子是植物中特有的转录因子，参与果实成熟、花叶器官衰老、脱落和种子发育等过程。为探明 wfzp基因突变对小麦颖果发育的影响，以甲基磺酸乙酯诱变的两个 wfzp基因突变体（ wfzp1和 wfzp2）和野生型小麦品种济麦22为材料，运用树脂超薄切片和显微观察技术观察小麦WFZP基因突变体颖果的形态结构发育特征。结果显示， wfzp突变体颖果发育有如下特征：（1）在颖果发育早期，两个突变体的外果皮发育进程较快，中果皮降解时间提前； wfzp1内果皮管细胞消失较快，与 wfzp1突变体相比， wfzp2突变体的管细胞发育缓慢；（2）两个突变体胚乳细胞的分化和发育明显较快，细胞中淀粉和蛋白体的积累量明显增多，细胞的充实度高，尤其在 wfzp2突变体中表现较为明显；（3）两个突变体胚乳传递细胞与糊粉层传递细胞的生长分化进程加快。研究结果为进一步探究乙烯响应转录因子调控小麦颖果发育提供了形态学参考。     

小麦TaUCHs基因的克隆和特性分析

为研究小麦的耐盐机理,在以前的工作中,本课题组采用cDNA-AFLP技术获得一个219 bp的泛素羧基末端水解酶的片段,本研究以该片段为基础,通过电子延伸、RACE和RT-PCR,得到了两个全长cDNA克隆,分别命名为TaUCH1和TaUCH2,这两条序列在编码区只有一个氨基酸的差异。保守结构域预测显示,TaUCH1和TaUCH2的中部和C末端各有一个C19肽酶结构域。将TaUCHs及其在植物中的同源蛋白进行对比发现,TaUCHs与水稻中的同类蛋白相似性最高,有88%的同源性。Southern杂交显示,TaUCHs在小麦中以多拷贝或基因家族形式存在。以上结果说明TaUCHs是小麦中的羧基末端水解酶基因,可能参与了植物胁迫反应中某些受损伤蛋白或重要调控蛋白的降解。