‘黄冠梨’钾转运体基因PbKT8的克隆与表达分析

[目的]本文旨在克隆‘黄冠梨’钾转运体PbKT8基因,对基因定位及表达特征进行初步分析,为其功能研究提供基础。[方法]从‘黄冠梨’果实中克隆PbKT8基因的cDNA全长序列,利用生物信息学对其同源序列进行分析,构建含GFP载体并通过激光共聚焦显微镜精确定位蛋白位置,实时荧光定量PCR分析不同施钾处理下该基因在果实成熟期的表达特征。[结果]钾转运体PbKT8基因序列全长2 328 bp,编码775个氨基酸,PbKT8蛋白与苹果(Malus domestica)进化关系最相近,同源序列相似性高达99.10%;亚细胞定位结果显示,PbKT8蛋白定位于细胞膜上;PbKT8基因转化酵母突变菌株R5421在低于5 mmol·L~(-1) K~+培养基上恢复生长;qRT-PCR结果表明,PbKT8基因在果实和叶片中相对表达量随施钾水平增加而上升。[结论]PbKT8蛋白定位在质膜上具有转运钾离子的功能,在果实成熟期受高钾响应表达。     

丛枝菌根育苗缓解西瓜枯萎病的机制

西瓜易受尖孢镰刀菌侵害发生枯萎病。植物形成丛枝菌根(AM)可有效促进养分吸收和病害防控。在田间直接接种丛枝菌根菌时,侵染效率和生态效应多数会受到限制。采用育苗期接种丛枝菌根菌(Rhizophagus intraradices,R.i)培养菌根苗,成苗后移栽入盆钵,研究西瓜丛枝菌根苗在抗西瓜枯萎病中的作用及其机制。将西瓜丛枝菌根苗移栽入大田,研究丛枝菌根西瓜苗在田间防控西瓜枯萎病及改善磷营养的效果。结果表明,苗期形成的丛枝菌根苗,在移栽后上调几丁质酶编码基因ClPR4、ClPR5在根系的表达量,上调b-1,3-葡聚糖酶编码基因ClGlu3和苯丙氨酸解氨酶编码基因ClPAL4、ClPAL11在根系的表达量;西瓜丛枝菌根育苗提高了根际土壤酸性磷酸酶活性,提高土壤有效磷含量,改善磷营养,提高西瓜植株抗枯萎病的能力。同时丛枝菌根育苗提高了西瓜根际土壤中的丛枝菌根菌孢子数,降低了根际土壤中病原菌数量,降低西瓜枯萎病发病率及病情指数。因此,丛枝菌根育苗上调了西瓜植株抗性相关酶基因表达,提高西瓜抗病性;同时提高了根际酸性磷酸酶活性而改善了磷营养,提高植株抗病能力。     

广西百色市芒果树根际土壤丛枝菌根真菌资源初探

为探明广西百色市芒果根际土壤丛枝菌根（arbuscular mycorrhizal, AM）真菌的分布情况,本研究对广西芒果主产区的芒果根际土壤及根系样本进行AM真菌分离,并比较不同施肥制度下芒果根际土壤的AM真菌种类和根系菌根侵染情况。采集5个主施有机肥的芒果园（OT）和5个主施化肥的芒果园（CT）根际土壤,采用湿筛倾析法分离土壤中的AM真菌孢子,通过富集和诱导培养纯化其中的AM真菌,进行分子和形态鉴定。采用墨水醋染色法对根系样本进行染色及内生真菌侵染率的测定。共分离出6种AM真菌,OT处理分离出无梗囊霉属（Acaulospora sp.）1种,近明球囊霉属（Claroideoglomus sp.）1种,类球囊霉属（Paraglomus sp.）1种;CT处理分离出无梗囊霉属2种,近明球囊霉属1种。2种施肥制度分离出的AM真菌种类较少,且分离出的AM真菌种类均较常见,并无特有种。根系染色发现,OT处理菌丝分布较多,AM真菌结构丰富,可明显观察到丛枝和泡囊结构,还发现有少量的深色有隔真菌（dark septate endophytes, DSE）;CT处理的菌丝相对较少,泡囊结构和丛枝也较少,DSE相对较多。方差分析结果显示,施肥类型、芒果品种和树龄对AM真菌的根外菌丝、泡囊结构以及孢子密度均有不同程度的影响,其中施用有机肥较化肥对AM真菌的根外菌丝和泡囊结构均有显著的促进作用。综上,本研究筛选所得菌种丰富了我国AM真菌菌种库,并为筛选果树高效AM真菌菌剂奠定物质基础,也为果园管理提供了新方向。     

碳酸氢铵抑制尖孢镰刀菌生长机制研究

[目的]碳酸氢铵在土壤中对尖孢镰刀菌生长具有显著的抑制作用,通过比较碳酸氢铵、亚硝酸钠和硝酸钠的抑菌作用,以期探明碳酸氢铵抑制尖孢镰刀菌的作用机制。[方法]采用土壤培养和平板培养相结合的试验方法,研究不同含量碳酸氢铵、亚硝酸钠和硝酸钠对枯萎病病原菌尖孢镰刀菌黄瓜专化型、西瓜专化型以及甜瓜专化型生长的影响,同时研究了硝化抑制剂双氰胺对碳酸氢铵杀菌作用的影响,最后采用平板培养法分析了培养基pH值的变化对碳酸氢铵抑菌作用的影响。[结果]碳酸氢铵和亚硝酸钠均可以有效抑制3种专化型尖孢镰刀菌在平板上的生长和土壤中的数量,且抑制作用随其含量的增加显著增加,但硝酸钠则无影响;培养基pH值在一定范围内的变化不会对尖孢镰刀菌生长产生显著影响,碳酸氢铵对尖孢镰刀菌的抑制作用与pH值有关,但不完全取决于pH值;硝化抑制剂对尖孢镰刀菌生长没有影响,但能够抑制碳酸氢铵对尖孢镰刀菌的杀菌作用。[结论]碳酸氢铵中的氨可以杀灭尖孢镰刀菌,并且其转化产物亚硝酸根离子在土壤中也能起到一定抑制尖孢镰刀菌的作用。     

江苏省规模化肉鸭旱养全饲养周期污染物产生量及其环境效应

为完善肉鸭养殖产排泄系数体系,准确计算肉鸭养殖粪尿产生量与氮磷排泄量并评估其环境效应,本研究通过对高架养殖模式下,肉鸭全饲养周期(育雏-生长-育肥)持续开展42 d的粪尿全量收集试验,获得了肉鸭育雏期、生长期和育肥期产排污系数,并基于江苏省各市畜禽养殖量和耕地面积估算了2021年江苏省畜禽粪尿产生量及区域分布情况,评估了肉鸭养殖对耕地、水体污染负荷贡献。结果表明：肉鸭不同生长阶段粪尿产生量及氮磷排泄量差异显著,其中育雏期、生长期、育肥期粪尿产生量分别为56.3、311.5、474.9 g·只^-1·d^-1,化学需氧量(COD)产污系数分别为4.48、20.82、30.22 g·只^-1·d^-1,总氮(TN)产污系数分别为0.31、2.03、3.75 g·只^-1·d^-1,总磷(TP)产污系数分别为0.19、0.85、1.41 g·只^-1·d^-1。徐州、宿迁、南通、淮安、盐城是江苏肉鸭养殖粪尿排泄总量最大的5个市,其总量...     

中国畜禽粪尿资源及其替代化肥潜力分析

基于我国养殖业发展现状,以种植业化肥用量为参照,统计分析了包括固体和液体粪便在内的畜禽粪尿资源总量及其替代化肥潜力。结果显示;2015年我国畜禽粪尿排放总量为23.99亿t,养分总量2573.10万t,其中氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)养分总量分别为1278.50万t、366.16万t、928.44万t,可替代同年种植业化肥施用总量(6022.70万t)的42.73%;我国不同地区畜禽粪尿替代化肥潜力差异较大,其中华东、东北和西南地区等地畜禽粪尿养分总量最高,达1369.52万t,占全国畜禽粪尿养分总量的67.15%,可替代全国当年化肥用总量22.74%。经过堆肥和沼液发酵处理的畜禽粪尿,养分综合损失比例为19.43%,养分理论剩余总量为2055.11万t。研究结果可为我国畜禽粪尿资源化利用及化肥减施提供数据支撑和决策支持。     

蚯蚓堆肥浸提液对幼苗生长的影响

蚯蚓堆肥浸提液的育苗试验结果表明,不同浓度蚯蚓堆肥浸提液理化性质呈梯度变化,对幼苗生长发育的影响不同。与纯无机营养液体系相比,蚯蚓堆肥浸提液对番茄、小白菜及水稻幼苗的地上部生长、根系生长和活力、壮苗指数、叶绿素含量、抗氧化酶活性等指标均有不同程度提高。其中,添加浓度为 7.5%蚯蚓堆肥浸提液的应用效果最佳;随着浸提液浓度的增加,盐分浓度相应增加,则抑制了育苗生长。综上,在无机营养液中添加浓度 7.5%的蚯蚓堆肥浸提液能够不同程度促进幼苗的生长,具有良好的壮苗效果,为蚯蚓堆肥浸提液的应用奠定了一定的理论基础。     

黄龙病对柑橘叶片同化物积累和矿质养分运输的影响

【目的】探究感染黄龙病柑橘叶片中光合产物积累、矿质元素运转与病菌侵染的内在联系，为通过营养调节防控黄龙病提供理论基础。【方法】柑橘样品采集于位于广西阳朔的中国柑橘黄龙病研究中心，选取柑橘园中长势一致的健康、染病柑橘植株各6株，取中部有6～8个叶片的枝条为试材，分析叶片病原菌数量、叶片温度，枝条同化物运输及分配。采用X射线荧光光谱（XRF）离子显影、定量电感耦合等离子体质谱（ICPMS）法测定叶片养分分布及含量。【结果】韧皮部杆菌(C. Las)侵染柑橘叶片后，主要定殖于叶片中的筛管、伴胞附近(即叶中脉)，叶中脉中病菌扩增阈值循环数(cycle threshold,Ct值)显著下降。与健康柑橘叶片相比，染病叶片斑驳黄化，叶绿素含量显著降低，叶片温度显著升高；病叶叶肉、叶中脉、韧皮部中淀粉、可溶性总糖、果糖显著高于健康叶片。营养元素在叶片各部位的聚集发生显著变化，Ca、Fe在叶肉明显聚集，K在叶中脉明显聚集，Zn、Cu、Mn在叶肉明显减少。叶肉中Ca与Cu、Cu与Zn呈显著正相关，叶中脉中Ca与Mn、Cu呈显著负相关，线性混合效应模型中病原菌浓度对K、Ca、Fe、Cu、Mn、Zn影响显著，...     

噬菌体靶向消减土壤生物污染的制约因素及提升策略

土壤中存在能够威胁植物、动物和人体健康的病原细菌，消减这类土壤生物污染是一体化健康（One Health）的重要任务。因具有宿主细菌专一性强、侵染效率高、环境扰动性小等特性，噬菌体成为生态消减土壤病原细菌生物污染的重要手段。然而，由于土壤生物和非生物环境的复杂性，提升噬菌体消减土壤生物污染的效果和稳定性仍是当前的重大挑战。本文从噬菌体在土壤中的生存以及与病原细菌互作等过程着手，分析总结影响噬菌体阻控土壤生物污染效果和稳定性的主要因素：1）噬菌体的宿主细菌谱和种群数量，2）土壤病原细菌的多态性，3）影响噬菌体与土壤病原细菌互作的环境因素。通过构建高效噬菌体鸡尾酒、改善噬菌体产品形式和优化噬菌体施用技术等措施，建立提升阻控土壤生物污染效果和稳定性的策略，为完善土壤生物污染噬菌体疗法提供科学支撑。     

梨树枝条粉碎覆盖对梨园土壤养分和微生物组的影响

梨树整形修剪枝条是一类重要的生物质资源，将其粉碎后覆盖于树下土壤是资源化利用的有效途径。为了科学评估梨树枝条粉碎覆盖对土壤理化性状及微生物群落结构的影响，采集了贵州毕节、河北昌黎、黑龙江哈尔滨、湖北枝江和河南许昌5个不同纬度梨典型种植区梨园枝条覆盖1~2年后的土壤样品，检测了土壤基础理化特性及土壤细菌、真菌和原生生物群落。结果发现，与不覆盖枝条的对照相比，总体而言覆盖能有效提高土壤有机质和有效磷含量，土壤细菌、真菌和原生生物群落结构也发生了显著变化，但对群落多样性无显著影响；覆盖处理显著富集了土壤细菌中的变形菌门、酸杆菌门和真菌中的担子菌门以及原生生物中的孔虫界和囊泡虫类等类群的相对丰度。进一步利用随机森林模型挖掘了不同采样点枝条覆盖后的关键物种，模型预测准确率高达94.44%，关键物种以细菌为主，包括Acidibacter、Xanthobacteraceae、Nitrosomonadaceae等与有机残体降解有关的微生物，还发现土壤有效磷含量是土壤微生物群落结构差异的主要驱动因子。相关研究结果初步评估了梨树枝条覆盖对土壤养分和微生物组的影响，挖掘了潜在的关键微生物。