解淀粉芽胞杆菌菌株HRH317对感染串珠镰孢菌玉米幼苗伏马毒素B1含量及相关防御酶活性的影响

为探讨解淀粉芽胞杆菌Bacillus amyloliquefaciens菌株HRH317对感染串珠镰孢菌Fusarium moniliforme玉米幼苗产生伏马毒素B_1(FB_1)的影响,采用牛津杯法测定菌株HRH317对串珠镰孢菌的抑制活性,并通过浸种处理进行盆栽试验,应用高效液相色谱技术对生长至3叶期后不同时间玉米幼苗叶片中FB_1含量进行测定,同时于室内测定玉米幼苗叶片防御酶超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)和过氧化物酶(POD)的活性。结果表明:解淀粉芽胞杆菌菌株HRH317能明显抑制串珠镰孢菌生长,抑菌圈直径平均可达33.31 mm;玉米幼苗生长至3叶期后1～6 d,菌株HRH317能有效抑制玉米植株体内FB_1含量,经串珠镰孢菌分生孢子悬浮液与菌株HRH317菌悬液1∶1混合液处理玉米种子后,对幼苗中FB_1的抑制率为59.20%～75.70%;而玉米种子先接种菌株HRH317菌悬液后接种串珠镰孢菌分生孢子悬浮液处理对幼苗中FB_1的抑制率为76.77%～88.10%。且这2种处理中幼苗叶片的SOD、CAT、PAL和POD活性均较对照有不同程度提高,其峰值是对照的1.24～5.45倍。表明解淀粉芽胞杆菌菌株HRH317可通过抑制FB_1产生来降低串珠镰孢菌对玉米幼苗的侵害,同时能诱导玉米植株体内防御酶活性的表达而增强其系统抗性,在防治玉米穗腐病方面具有潜在的应用价值。     

菌渣还田对生菜生长、土壤养分及酶活性的影响研究

为考查菌渣的肥效及其对生态环境的影响,布置生菜栽培盆栽实验,研究施用菌渣还田对生菜生长、土壤养分、酶活性及微生物的影响。试验空白、菌渣、复合化肥、菌渣+复合化肥4个处理。结果表明：（1）施用菌渣,能促进青椒生长,但对生菜的生长促进不及化肥。（2）施加肥料能显著提高土壤养分,与空白处理相比,施纯菌渣对土壤全氮增加58.6%,碱解氮增加73.3%,硝态氮增加35.3%。（3）施菌渣能显著提高土壤酶活性和土壤微生物数量,施纯菌渣处理的土壤过氧化氢酶活性、脱氢酶活性和脲酶活性分别是化肥处理的1.31、1.40、1.44倍;土壤细菌、放线菌和真菌数量分别为化肥处理的1.56、1.72、1.72倍。施用菌渣可提高农田土壤养分、有机质含量、土壤酶活性和微生物数量,减少养分流失,改善农田土壤生态环境,具有良好的推广应用价值。     

水杨酸诱导对苹果体内防御酶活性的影响

为研究叶面喷施水杨酸(SA)对不同苹果品种防御酶活性的影响,以抗病品种‘北之幸’和感病品种‘礼泉短富’为试验材料,对不同浓度水杨酸处理前后的苹果叶片进行防御酶活性测定。结果表明,经水杨酸处理后,‘北之幸’和‘礼泉短富’的β-1,3-葡聚糖酶、POD、PAL和PPO活性均有提高,且高于对照植株。其中‘北之幸’的β-1,3-葡聚糖酶、POD、PAL和PPO活性分别是对照的2.04倍,6.19倍,2.73倍和2.32倍;‘礼泉短富’的β-1,3-葡聚糖酶和PAL活性分别是对照的1.82倍和1.70倍,POD活性是对照的5.68倍,PPO活性是对照的4.00倍。由此可见,水杨酸处理可以不同程度的提高植株体内抗性相关酶的活性,但不同品种间存在差异。     

秸秆复合有机酿热物对大棚土壤环境的影响

为解决黑龙江省早春大棚土壤温度低及设施土壤环境恶化问题,以‘千禧’番茄为材料,研究秸秆+牛粪(NGH)、秸秆+马粪(MGH)、秸秆+羊粪(YGH)、单一秸秆(JG),以未进行反应堆技术为对照(CK),对早春大棚‘千禧’番茄土壤温度、土壤理化性状、酶活性及微生物群落结构的影响。结果表明,与对照相比,各处理降低了土壤pH,提高了土壤温度、土壤EC、碱解氮、速效钾、有机质含量及土壤蔗糖酶、脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶活性。经过秸秆生物反应堆处理的20 cm土层温度有明显的提升,其中秸秆+羊粪处理在反应启动后提升土壤温度效果最好;秸秆+羊粪(YGH)处理提高了土壤速效磷含量,是对照的2倍;秸秆+羊粪(YGH)处理土壤中4种酶活性均处于最高水平,分别比对照提高了91.9%、220%、18.5%、7.3%。各处理微生物多样性指数均显著高于对照,变化规律一致为秸秆+羊粪(YGH)>秸秆+牛粪(NGH)>秸秆+马粪(MGH)>秸秆(JG)>对照(CK);秸秆+羊粪(YGH)及秸秆+牛粪(NGH)处理对糖类、氨基酸类、酯类、醇类、胺类、酸类6类碳源的利用能力最强,显著高于其他处理和对照。应用主成分分析和聚类分析方法将大棚番茄土壤分为4个等级,秸秆+羊粪(YGH)处理为第一级,秸秆+牛粪(NGH)处理为第二级,秸秆+马粪(MGH)及单一秸秆(JG)处理为第三级,对照(CK)为第四级。应用秸秆复合有机酿热物生物反应堆促进了土壤环境的改善,以秸秆+羊粪(YGH)作为复合有机酿热物效果最佳。     

棉花幼苗对盐胁迫的生理响应与耐盐机理

为探究不同耐盐性棉花品种幼苗对盐胁迫的生理响应特征,以棉花耐盐品种中9806和盐敏感品种中S9612为材料,采用水培法,设置4个NaCl浓度梯度(0、100、150、200 mmol·L^-1)来模拟不同强度盐胁迫条件。结果表明:随着盐浓度的增加,各棉花品种的可溶性糖(SS)含量上升,抗氧化酶活性呈先上升后下降的趋势;盐处理下,耐盐品种可溶性蛋白(SP)、脯氨酸(Pro)含量增加量高于盐敏感品种;S1处理(100 mmol·L^-1 NaCl)中盐敏感品种丙二醛积累量较低,但在S2和S3处理(150、200 mmol·L^-1 NaCl)中,耐盐品种丙二醛含量增幅(5.35%~6.83%)低于盐敏感品种(36.93%~77.34%),超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性增加量较大;低盐浓度(S1处理)下,盐敏感品种地上部分能够保持较少的Na⁺,高盐浓度(S2和S3处理)下,耐盐品种根中Na⁺增加量小于盐敏感品种,茎中K⁺、K⁺/Na⁺较高。综上表明,耐盐品种棉花通过增强渗透调节,提高抗氧化酶活性缓解膜脂过氧化,维持较高K⁺/Na⁺,从而提高棉花幼苗的耐盐性。     

黄瓜叶酸合成关键基因克隆与分析

【目的】分析黄瓜基因组中与叶酸合成代谢相关的基因数量、定位以及表达特征,对关键酶基因进行生物信息学分析与克隆,旨在为黄瓜叶酸合成调控研究奠定基础。【方法】根据已报道的拟南芥叶酸合成相关基因,利用黄瓜基因组数据库中9930_V3版本进行BLAST比对。利用MapChart绘制黄瓜染色体物理图谱并对基因定位。利用qRT-PCR分析这些基因在黄瓜果实发育不同时期和不同材料中的表达量。通过MEGA、WebLOGO、ExPASy等工具对关键酶基因进行生物信息学分析。通过PCR扩增对关键酶基因进行克隆,并测序分析基因的序列差异。【结果】同源比对获得19个黄瓜叶酸代谢相关基因,这些基因不均匀分布在黄瓜7条染色体上,且以Chr.4和Chr.5上分布最多。通过对其中11个调控叶酸合成的基因在测序黄瓜9930果实发育不同时期以及果实叶酸含量高低差异显著的2份材料的表达量分析,发现CsFPGS、CsHPPK/CsDHPS和CsDHNA 3个基因与果实叶酸含量变化趋势完全一致;CsADCS、CsADCL、CsDHNA、CsHPPK/CsDHFS、CsFPGS、CsDHFS等基因的表达量在2份材料中具有显著差异。通过对2个调控叶酸合成限速步骤的关键酶基因CsGCHI和CsADCS的蛋白序列及蛋白结构域分析,发现各物种中CsGCHI的同源基因均具有2个GTP_cyclohydroI结构域;CsADCS的同源基因均具有2个GATase结构域、1个Anth_synt_I_N结构域和1个Chorismate_bind结构域。它们在不同物种中高度保守,进化树分析亲缘关系近的物种聚类到一起。分别扩增黄瓜果实低叶酸含量自交系65G和高叶酸含量自交系02245中CsGCHI和CsADCS的同源基因,序列分析表明CsaV3_1G041250全长为3 012 bp,CDS序列长度为1 413 bp,3个SNP位点的突变导致了氨基酸序列的变异;CsaV3_7G026240全长为3 047 bp,CDS长度1 407 bp,序列无变异;CsaV3_5G036360全长7 941 bp,CDS序列长度为2 706 bp,序列无变异。【结论】鉴定出19个不均匀分布在7条染色体上的黄瓜叶酸代谢相关基因,基因CsFPGS、CsHPPK/CsDHPS 、CsDHNA和CsADCS是影响黄瓜果实叶酸含量变化、导致叶酸含量高低显著差异的关键基因,调控叶酸合成限速步骤的关键酶基因GCHI及ADCS功能相对保守,CsGCHI在65G、02245中有3个SNP位点的突变导致了氨基酸序列的差异。     

施用改良剂对植烟土壤养分含量和酶活性的影响

采用大田试验,分别于烟苗移栽后25、50、75 d测定土壤主要养分含量,研究施用氰氨化钙、生物炭和微生物肥+饼肥3种土壤改良剂对植烟土壤养分和酶活性的影响。结果表明：施用生物炭和微生物肥+饼肥的土壤速效钾较对照分别提高31.80%和12.52%,施用氰氨化钙的土壤速效磷和碱解氮含量分别降低7.30%和2.01%;烟苗移栽后75 d,施用改良剂土壤过氧化氢酶活性和脲酶活性较对照分别提高11.79%~15.38%、19.10%~25.14%,施用氰氨化钙的最高,生物炭的最低;施用改良剂土壤的中性磷酸酶较对照提高6.96%~14.96%,施用微生物肥+饼肥的最高,施用氰氨化钙的最低。从综合效果来看,施用生物炭改良剂效果最好。     

宛氏拟青霉提取物对盐胁迫下水稻幼苗的生理适应性

为探讨沙棘内生菌提取物作为生物刺激素对盐胁迫下水稻幼苗生长的影响,于沙棘内生菌宛氏拟青霉（Paecilomyces variotii）中提取了生物刺激素PVE（Paecilomyces variotii extracts）,并经液相色谱对PVE的活性物质进行了富集纯化。通过水稻液培试验,设无盐（CK）、添加NaCl（NS）、添加PVE和NaCl（PN1）、添加PVE纯化物和NaCl（PN2）4个处理,研究生物刺激素对水稻的耐盐效应。结果表明,施用生物刺激素能够缓解盐胁迫对水稻生长造成的严重抑制。PN1、PN2处理较NS处理提高了叶片与根系的干质量,减少了植株体内的水分流失,增加了根系的直径和吸收面积,但根长相较于CK处理无显著差异;PN2处理叶片鲜质量、叶片含水量、根系含水量较PN1处理分别增加了12.44%、1.13%和0.42%。与NS处理相比,PN1和PN2处理叶片光合速率分别提高了34.08%和40.82%,蒸腾速率分别提高了23.90%和18.86%,PN1和PN2处理还显著提高了叶片中的超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性,使丙二醛（MDA）含量分别降低了28.36%和20.97%。PN2处理叶片和根系中的Na⁺含量较NS处理分别降低了36.31%和10.85%,从而降低了Na⁺/K⁺,保证了植株体内的离子平衡。研究表明,PVE及PVE纯化物在极低的浓度下具有较高的生理活性,并通过减少水分流失、促进根系生长、提高光合速率来减轻氧化损伤,同时以降低Na⁺流入的方式缓解盐胁迫对水稻幼苗的影响。     

富里酸对土壤中DnBP的降解及微生物活性的影响

为探究富里酸对有机污染物DnBP的降解和土壤微生物活性的作用,采用土壤培养试验,研究了FA对土壤中DnBP的降解动力学过程及土壤微生物活性的影响规律。结果表明,FA的添加缩短了DnBP的降解半衰期,FA各处理组的半衰期为对照处理的48.1%~67.7%;FA促进了土壤的基础呼吸,40mg g-1处理组促进作用最强,最大CO2释放量为空白对照组的40.87倍;而过氧化氢酶活性则表现出了低浓度FA(10~20mg g-1)促进,高浓度FA(40~160mg g-1)抑制的变化趋势;FA对土壤脱氢酶活性主要表现为促进作用,40~160mg g-1FA对脱氢酶活性促进作用显著。相关分析结果表明FA用量与土壤中DnBP降解率呈正相关,与过氧化氢酶活性呈极显著负相关,与土壤呼吸强度、脱氢酶活性呈极显著正相关。通径分析结果表明FA用量与土壤中DnBP降解率之间有较强的直接效应,还与土壤呼吸强度、土壤酶之间存在间接效应,从而影响DnBP的降解。     

利用氦氖激光诱变提高枯草芽孢杆菌纤溶酶活力的研究

通过诱变筛选纤溶酶活性高的枯草芽孢杆菌菌株,得到突变株HDBF-N7HN5。使用氦氖激光诱变,设置不同的诱变时间,通过不同的蛋白平板处理,筛选高产突变株并检测纤溶酶活力。实验结果表明,在氦氖激光诱变处理45 min后,最高产突变株纤溶酶活力达到429.89±5.74 IU/mL。突变株经过10次传代培养后,保持稳定的高产纤溶酶特性。纤溶酶粗酶液处理血凝块的绝对溶解率可达到57.74±0.72%,10倍稀释液处理血凝块的绝对溶解率也能达到26.89±0.68%,菌株产生的纤溶酶具有良好的体外溶栓效果。本研究结果既提高了微生物纤溶酶活性,也为该菌株产纤溶酶的产业化提供了依据。