PGPR菌剂对辣椒的促生效应及根际土壤细菌的响应研究

研究田间条件下PGPR菌剂灌根对辣椒根际土壤细菌数量及群落结构的影响,为深入探究PGPR菌剂的田间促生机制提供理论依据。以4株PGPR菌株制成PGPR菌剂,对辣椒进行灌根,并采用Illumina-MiSeq平台对辣椒根际土壤细菌V3-V4区进行Paired-end测序,结合细菌及功能菌群数量、辣椒产量指标,比较分析菌剂灌根配施全量化肥(PGPR-CF1)、菌剂灌根配施80%化肥(PGPR-CF2)和全量化肥(CK)处理后对辣椒根际土壤细菌数量及群落结构特征的影响。结果表明:PGPR菌剂灌根后辣椒根际土壤细菌及包含固氮、解磷及解钾等功能菌群的数量显著提高,且物种丰度和多样性均高于对照,细菌优势度则表现为PGPR-CF1和CK组高于PGPR-CF2。所有土样共得到有效序列573 896条,在相似水平为97%下聚类分析得到OTUs数分别为2 153个(CK)、2 337个(PGPR-CF1)、2 358个(PGPR-CF2);各处理辣椒根际土壤中的优势门为酸杆菌门、放线菌门、拟杆菌门、绿弯菌门、浮霉菌门和变形菌门,相对丰度总占比分别为83.7%(PGPR-CF1)、79.55%(PGPR-CF2)和79.77%(CK)。PGPR菌剂灌根后增加了伯克霍尔德氏菌目、芽孢杆菌目、鞘脂单胞菌目等的相对丰度,降低了芽单胞菌目、酸杆菌目的相对丰度。Pearson指数表明,辣椒产量和单果重与根际土壤细菌多样性和丰度正相关。研究显示,PGPR菌剂处理,可以提高根际土壤细菌和功能菌群的数量,同时影响了物种多样性和群落结构,并促进了辣椒增产。     

流动分析仪快速测定土壤全磷含量

土壤经碱熔法消解,对连续流动分析仪和钼锑抗比色法所测土壤全磷含量进行比较分析,探讨流动分析仪测定碱熔法土壤全磷含量的可行性。结果表明,两种方法测定结果经 t检验,双尾 P(T ≤t)=0.5254,无显著性差异。回归直线方程y(流动分析仪-P)=1.0606x(钼锑抗比色法-P)-0.0191, R=0.9900。流动分析仪测定碱熔法土壤全磷的加标回收率在 98.09%～ 102.89%,3个样品重复测定 5次的相对标准偏差为 1.20%～ 2.07%。流动分析仪精密度与准确性高,试剂用量少,检测效率高,适用于批量土壤全磷的检测分析。     

山葡萄VaCIPK18原核表达与多克隆抗体制备

类钙调磷酸酶B亚基蛋白(CBLs)互作蛋白(CIPKs) 作为类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,在植物响应非生物胁迫信号转导中起着重要作用。基于前期山葡萄响应低温胁迫转录组测序结果,发现低温胁迫引发的早期伤害及感知阶段的激酶基因中涉及CBL-CIPK 信号通路的VaCIPK18表达显著上调。为进一步研究山葡萄(Vitis amurensis)VaCIPK18激酶参与低温胁迫的功能,采用同源克隆获得了VaCIPK18基因,其开放阅读框为1 320 bp,编码439个氨基酸。基于对VaCIPK18蛋白生物信息学分析,获取胞外结构域中抗原表位丰富的肽段,并将其C端调控结构域(230~439 aa)构建到原核表达载体pET28a-SUMO。将重组表达载体转化至大肠杆菌(E. coli Rosetta)中,经0.8 mmol·L^-1 IPTG、37℃诱导4 h表达出大小为42 kDa的包涵体蛋白。将重组蛋白作为抗原免疫日本大耳白兔,获得anti-VaCIPK18多克隆抗体,经检测具有高效价及特异性。Western Blot结果表明,该抗体可以与葡萄内源CIPK18特异性结合,且在50 kDa位置出现与预期一致的条带。同时,CIPK18在低温胁迫后葡萄叶片中蛋白表达水平与室温下相一致,但两种状态下均存在可能的磷酸化与泛素化修饰现象。本研究结果为进一步探究VaCIPK18的蛋白定位、表达及其功能奠定了基础。     

盐胁迫下宁夏枸杞Na+吸收及Na+/H+转运蛋白与H+-ATPase基因表达的研究

为从分子水平揭示宁夏枸杞钠的吸收积累机理,本试验采用原子吸收分光光度法和实时荧光定量PCR(RT-qPCR)方法,对盐胁迫下宁夏枸杞根中Na⁺、K⁺含量以及质膜和液泡膜Na⁺/H⁺转运蛋白与H⁺-ATPase基因表达水平进行测定分析。结果表明,相同胁迫时间下,随着NaCl处理浓度的增加,枸杞根系中Na⁺浓度总体呈缓慢增加趋势,K⁺含量呈先增加后减少趋势,Na⁺/K⁺比值呈先减少后增加趋势;编码质膜和液泡膜的Na⁺/H⁺转运蛋白基因LbSOS1、LbNHX1以及液泡膜H⁺-ATPase基因LbVHA-C1表达量均呈升高趋势,质膜H⁺-ATPase基因LbHA1表达量呈先升高后降低趋势。相同NaCl处理浓度下,随着胁迫时间的延长,Na⁺含量总体呈增加趋势,K⁺含量呈先增加后减少趋势,Na⁺/K⁺比值呈增加趋势。LbSOS1、LbNHX1表达量总体呈先升高后降低趋势,LbVHA-C1、LbHA1表达量总体呈降低的趋势。相关性分析显示,不同胁迫时间下,枸杞根中LbSOS1、LbNHX1、LbVHA-C1和LbHA1表达量与Na⁺含量存在一定的正相关或负相关。上述结果表明,在低浓度NaCl胁迫时,维持枸杞体内较高的K⁺/Na⁺比值是宁夏枸杞耐盐的主要方式之一,同时也说明在胁迫初期,质膜和液泡膜的Na⁺/H⁺转运蛋白与H⁺-ATPase参与了枸杞细胞中Na⁺及时排出胞外和区隔于液泡,从而保持了根细胞内Na⁺的稳定性。此外,随着胁迫时间的延长和NaCl处理浓度的增加,LbSOS1、LbNHX1、LbVHA-C1和LbHA1的表达水平均降低,而 Na⁺积累量大幅增加,致使枸杞抗盐性降低。本研究揭示了宁夏枸杞的耐盐机理,为利用宁夏枸杞改良宁夏大面积盐碱地提供了理论依据。     

赤眼鳟鱼种配合饲料适宜钙磷水平及其比例的研究

选取平均体重为4.05 g的赤眼鳟(Squaliobarbus curriculus)鱼种1080尾,随机分成9组,每组3个重复,每个重复置1个1.6 m×1.2 m×1.4 m的养殖池饲养。采用3×3析因试验,研究赤眼鳟鱼种对配合饲料中钙磷的需要量及适宜钙磷比。钙和磷各分别设3个水平:0.6%、1.2%和1.8%,共配制9种试验饲料喂养45 d。结果表明:饲料中钙、磷的交互作用对赤眼鳟的特定生长率有显著影响(P<0.05),但钙、磷的交互作用对饲料系数和成活率的影响不显著(P>0.05)。饲料中钙水平对赤眼鳟的特定生长率和饲料系数无显著影响(P>0.05),但磷水平对赤眼鳟的特定生长率和饲料系数有显著影响(P<0.05)。赤眼鳟对钙、磷的需要量分别为0.6%～1.8%、1.2%～1.8%,而适合赤眼鳟生长的钙磷比为1∶1～1∶3。试验各组赤眼鳟肌肉的钙、磷含量及钙磷比以及脊椎骨的钙磷比差异均不显著(P>0.05)。但饲料中钙水平对赤眼鳟脊椎骨中钙、磷含量影响显著(P<0.05),骨中钙、磷含量均随饲料中钙水平增加而增加。     

螺虫乙酯抑制西花蓟马卵孵化的蛋白质组学分析

【目的】前期研究发现,螺虫乙酯处理西花蓟马(Frankliniella occidentalis)0 h卵24 h后,造成卵壳破裂从而抑制卵孵化出若虫。本研究旨在探究螺虫乙酯处理西花蓟马0 h卵24 h后引起卵形态结构发生变化的原因,寻找螺虫乙酯抑制西花蓟马0 h卵孵化的关键蛋白,揭示螺虫乙酯抑制西花蓟马卵孵化的分子机制。【方法】以西花蓟马0 h卵为研究对象,使用浓度为14.42 mg·L^-1的螺虫乙酯处理24 h后,采用无标记定量(Label-free)蛋白质组学技术分析螺虫乙酯处理组与对照组之间的差异表达蛋白。利用Gene Ontology(GO)富集分析和KEGG通路分析对筛选出的差异表达蛋白进行功能注释和通路分析等生物信息学分析,并通过平行反应监测(PRM)技术验证差异蛋白的表达量。【结果】螺虫乙酯处理后共有204个蛋白差异表达,其中124个蛋白表达量上调,80个蛋白表达量下调。生物信息学分析表明,上调的差异表达蛋白主要参与物质合成和代谢通路,下调的差异表达蛋白主要参与对外界刺激的防御反应通路。此外,利用PRM技术对差异表达蛋白进行鉴定,结果表明螺虫乙酯处...     

不同来源ATP表征冷鲜羊肉新鲜度

【目的】通过系统研究冷鲜羊肉不同来源的三磷酸腺苷（adenosine triphosphate,ATP。包括肉中ATP、微生物ATP、肉表面ATP）在贮藏期间的变化规律,筛选能够表征冷鲜羊肉新鲜度变化的ATP指标,构建菌落总数和挥发性盐基氮预测模型,探究冷鲜羊肉新鲜度的预测新方法。【方法】以小尾寒羊背最长肌为试验材料,在空气密封包装0℃条件下分别贮藏0、1、3、5、7、9、11、13、15、17和21 d,分析冷鲜羊肉贮藏期间新鲜度指标（pH、色泽、挥发性盐基氮、菌落总数）与3种来源ATP（肉中ATP、微生物ATP、肉表面ATP）的变化,利用数据统计评价不同来源ATP的变化规律,并构建新鲜度指标的预测模型。【结果】冷鲜羊肉贮藏期间新鲜度指标菌落总数、挥发性盐基氮均呈现上升趋势,并均在贮藏17 d时超过国家标准限值;肉中ATP呈现不断下降趋势,微生物ATP与肉表面ATP均呈现上升趋势,与新鲜度指标变化趋势保持一致;冷鲜羊肉贮藏期间,肉中ATP、微生物ATP、肉表面ATP含量与菌落总数、挥发性盐基氮的相关系数（R）分别为-0.399、0.910、0.943和-0.357、0.725、0.9...     

马铃薯细菌多样性解析及促生高产 IAA菌株的筛选

采用 3种不同的培养基从马铃薯根际土壤和叶片中共分离出 78株细菌,优势菌属是 Pantoea,占菌株总数的 55.13%。马铃薯根际土采用 R2A培养基(27株优势菌,13个菌属)分离的细菌多样性相对较好,阿须贝培养基(31株优势菌,9个菌属)次之,土壤浸提液培养基(1株优势菌,1个菌属)最少;马铃薯叶片内生菌用阿须贝培养基(19株优势菌,3个菌属)分离的细菌多样性较差。采用 Salkowski比色液显色法定量测定菌株产 IAA能力,结果表明有 58株细菌具有分泌 IAA的能力,占测定菌株总数的 74.36%,从马铃薯根际土(42株优势菌,13个菌属)筛选的产 IAA菌数量及细菌多样性均高于马铃薯叶片内生菌(16株优势菌,2个菌属)。根据菌株产IAA能力强弱和分离部位及分离培养基的差异,选择 7株产 IAA菌进行促生特性和马铃薯盆栽幼苗促生能力等研究,结果显示:有 6株产 IAA菌具有 ACC脱氨酶能力,1株产 IAA菌具有溶解无机磷能力,2株产 IAA菌具有溶解有机磷能力;两轮温室促生实验结果显示,菌株 Pantoeasp.MLS-34-25对马铃薯幼苗具有明显的促生作用,是生产微生物肥料的潜在菌种。     

不同黑胫病发病程度下植烟根际土壤酶活性及细菌群落结构差异比较

土传病害的发生与土壤环境,特别是微生物群落结构变化密切相关,田间自然发病条件下探讨土传病害发生、发展过程中土壤环境因子的变化特征,可更加科学地评价病害发生与土壤环境因子变化的关系,为进一步了解土传病害发生机理提供必要科学依据。选择云南烟草黑胫病危害较为严重的3个植烟区(石林板桥、保山耇街、保山珠街)统一种植高感黑胫病烤烟品种红花大金元,调查定点田块病害发生情况并根据病害调查标准将发病烟株划分不同程度(正常烟株、轻度发病烟株、中度发病烟株、重度发病烟株)。同时在保山耇街试验点采集不同发病程度烟株根际土壤,分析比较其土壤酶活性及细菌群落的差异。研究结果表明:各调查点不同发病程度烟株根际土壤与脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶活性随发病程度增加均呈下降趋势;土壤16S rRNA高通量测序及多样性分析表明,与土壤细菌门类水平优势群落组成相似,并且随发病程度放线菌门相对丰度呈下降趋势,而酸杆菌门呈上升趋势;不同发病程度根际土壤细菌群落属水平上相对丰度差异较大,其中甾体杆菌属(Steroidobacter)、阿达尔杆菌属(Adhaeribacter)、根瘤菌属(Mesorhizobium)、杜氏杆菌属(Tumebacillus)随发病程度呈先下降后上升的趋势;细菌群落α多样性指数均不同程度低于健康根际土壤,且均表现为轻度发病烟株根际土壤α多样性指数最低,其中shannon和simpson指数轻度发病烟株显著低于健康烟株;PCoA主成分分析表明,根际土壤细菌群落结构随发病程度发生了明显分离,且沿第二主成分坐标轴上细菌群落结构分离随发病程度呈逐渐增大趋势。综上所述,不同发病程度烟株根际主要环境因子存在较大差异,土壤酶活性受到不同程度抑制,细菌群落组成发生趋向性变化,群落结构发生趋向性改变,土壤微生物多样性降低。     

控释氮肥对玉米秸秆腐解及潮土有机碳组分的影响

施肥影响秸秆还田效果,研究不同形态氮肥对秸秆腐解及土壤有机碳组分的影响可为秸秆还田下氮肥合理施用提供科学依据。以10年小麦-玉米轮作定位施肥试验为基础,采用尼龙网袋田间填埋法,研究了控释掺混尿素和普通尿素不同用量(纯氮120,240,360 kg/hm~2)对潮土中玉米秸秆腐解及土壤有机碳组分的影响。结果表明:与普通尿素相比,控释掺混尿素具有促进秸秆腐解的趋势;在秸秆腐解后期,控释掺混尿素处理较普通尿素显著促进了秸秆氮、磷的释放,而不同氮肥处理对秸秆中钾素的释放影响并不显著。在秸秆腐解后期,相同施氮量条件下,常规施氮量和增施氮量的控释掺混尿素处理较普通尿素显著增加土壤水溶性和热水溶性有机碳含量。在增加土壤微生物量碳、氮含量方面,在秸秆腐解的某些阶段控释掺混尿素处理的促进作用显著高于普通尿素处理。综合来看,与普通尿素相比,控释掺混尿素在秸秆腐解和增加土壤有机碳组分方面具有较好的促进作用。