UPLC-MS/MS同时测定土壤中19种植物激素方法的建立和验证

[目的]本文旨在建立土壤中多种植物激素的提取及超高效液相色谱串联质谱法,并用此方法同时测定土壤中茉莉酸、吲哚-3-乙酸、反式玉米素,玉米素核苷、异戊烯基腺嘌呤、吲哚-3-丁酸、N6-异戊烯基腺嘌呤、独脚金内酯、玉米素、二氢玉米素核苷、吲哚-3-丙酸、吲哚-3-乙酸甲酯、二氢玉米素、吲哚-3-羧酸、茉莉酸甲酯、油菜素内酯、脱落酸、赤霉素、水杨酸共19种植物激素含量。[方法]以根标土壤为试验材料,采用异丙醇水甲酸(80∶19∶1,V/V/V)作为提取剂,经过超声、离心后得到植物激素提取液,提取液于常温条件下真空浓缩至干,采用甲醇进行复溶,得到植物激素待测液。采用Waters ACQUITYUPLC■HSST3色谱柱对19种植物激素进行分离,以0.30 mmol/L甲酸铵水溶液(含0.01%甲酸)作为流动相A和0.30 mmol/L甲酸铵乙腈(含0.01%甲酸)作为流动相B进行梯度洗脱,流速为0.3 mL/min,柱温为30℃;采用超高效液相色谱串联质谱,多反应监测离子模式进行定性定量分析,其中,茉莉酸、吲哚-3-乙酸、反式玉米素、玉米素核苷、异戊烯基腺嘌呤、吲哚-3-丁酸、N6-异戊烯基腺嘌呤、独脚金内酯、玉米素、二氢玉米素核苷、吲哚-3-丙酸、吲哚-3-乙酸甲酯、二氢玉米素、吲哚-3-羧酸、茉莉酸甲酯、油菜素内酯采用正离子模式扫描,脱落酸、赤霉素、水杨酸采用负离子模式扫描;采用外标法测定植物激素回收率。[结果]在本试验浓度范围内,上述19种植物激素浓度与对应峰面积的相关系数(r)均大于0.99,检出限介于0.02~1.06 ng/g之间,19种植物激素的加标回收率为70.2%~117%,相对标准偏差介于0.20%~7.3%之间。采用优化后的实验方法测定土壤中的植物激素,结果检测出吲哚-3-乙酸、吲哚-3-羧酸、吲哚-3-乙酸甲酯、水杨酸和独角金内酯5种植物激素,含量为0.55~5.79ng/g。[结论]本方法前处理不需要过夜浸提,加入二氯甲烷后,超声离心浓缩复溶后可直接进样检测,大大缩短了样品的前处理时间,超高效液相色谱串联质谱法操作简单,选择性好,灵敏度高,可实现土壤样品中多种植物激素的同时检测,为土壤中植物激素的深入研究提供了一种有效的研究方法。     

Impact of fertilization on cover crops and microbial community on a bauxite‐mined soil undergoing reclamation

The reclamation of bauxite‐mined areas can be favored by the application of organic and/or chemical fertilization to restore the vegetation. Otherwise, the impact of fertilizations on soil microbiota or plant–microbe interactions as land reclamation progresses is less understood. To address this issue, we evaluated the impact of organic and chemical fertilization on plants and soil microbial community within the first 36 months of land reclamation in a bauxite‐mined site. The experiment was set up according to a split‐plot design in which the main plots received fertilizations [non‐fertilized control (NF), chemical fertilization (CF; NPK and rock phosphate), organic fertilization (OF; poultry litter), and CF+OF combined], and the subplots received cover crops [no cover crops (NC), grass (B; Brachiaria), legume (S, Stylosanthes), and B+S combined]. Cover crops biomass yield was assessed annually with five field campaigns per year. We used phospholipid fatty acids (PLFAs) to infer the impacts of mining and restoration practices on actinobacteria, Gram‐negative and Gram‐positive bacteria, arbuscular mycorrhizal fungi, and fungi. Accordingly, PLFAs were determined before bauxite mining (pre‐mining), six months after topsoil reconfiguration (post‐mining), and after 14 and 36 months following the application of the fertilizations and cover crops. PLFAs results indicated that in post‐mining, the living microbiota was significantly lower than in pre‐mining. Cover crops biomass yield was highest for B and B+S fertilized with CF+OF at 14 and 36 months. Both parametric and non‐parametric statistics showed a temporal variation in the response of living microbes to the treatments applied. After 14 months, living microbes showed greatest response to OF, while at 36 months their response was strongest in the treatments with highest plant biomass production (B and B+S). These results suggest that in the early stages of land reclamation, living microbial biomass benefit the most from organic fertilizers. As this initial boost decline, living microbes are more likely to thrive in areas undergoing reclamation where they can develop synergistic interactions with plants.     

不同基肥对黄瓜根际土壤微生物群落多样性的影响

分别以RAPD分子生物学方法和BIOLOG生理学方法,研究了不同基肥对黄瓜根际土壤微生物群落DNA序列多样性和群落功能多样性的影响。结果表明,在本试验条件下,基肥为75000 kg/hm2有机肥处理和75000 kg/hm2有机肥加300 kg/hm2复合肥处理最好;基肥为600 kg/hm2复合肥处理而使土壤微生物群落DNA序列丰富度指数和多样性指数显著下降,与对照的DNA序列相似系数最低;有机肥处理有利于土壤微生物群落DNA序列多样性、均匀度和黄瓜产量的提高。此外,不同基肥处理改变了土壤微生物对单一碳源的利用能力。     

肠黏膜自然杀伤细胞的免疫功能及其调控

自然杀伤(NK)细胞是肠黏膜免疫屏障的重要组分。本文从NK细胞的发育学特征、分子表型切入,分析了其在维护肠道屏障完整性中发挥的功能,以及肠道微生物对其免疫功能的调节作用,旨在为疾病预防和肠道健康的营养调控提供理论依据。     

苯醚甲环唑拌种对小麦根际微生物群落的影响

小麦茎基腐病是我国北方小麦主产区的重大病害,对小麦安全生产造成严重威胁。化学农药的使用是最直接有效的防治方法,在植物病害防治中发挥重要作用。苯醚甲环唑是一种具有较高安全性的三唑类杀菌剂。本课题前期明确了苯醚甲环唑拌种对小麦茎基腐病有一定的防治效果,且促生增产,但其对小麦根际微生物的影响尚不清楚。本文研究了苯醚甲环唑拌种对茎基腐病田中小麦根际土壤微生物的影响,结果表明,苯醚甲环唑拌种处理对小麦分蘖期,拔节期和灌浆期根际微生物的alpha和beta多样性均无显著影响,但使分蘖期镰孢属的相对丰度显著降低。微生物共现网络分析表明,苯醚甲环唑拌种处理提高了细菌网络的复杂性,降低了真菌网络复杂性,使植株根际微生物网络更接近健康植株根际的特征。该研究从根际微生物的角度为苯醚甲环唑防治小麦茎基腐病的机制研究及对土壤微生物的安全性评价提供理论依据。     

多孔高分子载体固定化微生物厌氧流化床处理低浓度废水的研究

本文报道用厌氧流化床反应器处理低浓度有机废水的可行性研究结果。采用多孔高分子载体固定厌氧微生物和流态化技术强化传质过程,可克服低浓度有机废水甲烷化能力低的障碍。实验表明,在３５±１℃条件下,处理ＣＯＤ浓度为１６００ｍｇ／Ｌ的人工葡萄糖废水,床层最优膨胀率为５０％,容积有机负荷率为１９．２ｇＣＯＤ／（Ｌ·ｄ）,ＣＯＤ去除率达７０％;处理ＣＯＤ浓度为２２０～２５０ｍｇ／Ｌ的城市污水,容积有机负荷率为２．４～２．６ｇＣＯＤ／（Ｌ·ｄ）,ＣＯＤ去除率为５４％～５６％。     

大葱伴生甜瓜栽培对根际土壤酶活性和细菌群落的影响

为解决设施栽培土壤恶化引起的甜瓜产量持续下降问题,本研究以大葱与甜瓜进行伴生栽培试验,基于传统土壤农化、土壤酶分析和现代高通量测序技术分析,探究伴生对根际土壤农化、土壤酶、土壤细菌群落结构的影响.结果表明,伴生栽培甜瓜根际土壤细菌数量低于甜瓜单作处理,但差异不显著,而伴生处理的Shannon指数显著高于甜瓜单作处理,表...     

黄瓜品种与其根围主要病原菌的拮抗菌之间关系的研究

对具有不同抗性和品质的黄瓜品种与其根围、根表的主要病原菌（Ｒｈｉｚｏｃｔｏｎｉａｓｏｌａｎｉ和Ｐｙｔｈｉｕｍａｐｈａｎｉｄｅｒｍａｔｕｍ）的拮抗菌之间关系的研究结果表明：黄瓜在不同生长时期,两者的关系不一致。在出苗后２ｄ,７ｄ时,抗病品种根围拮抗菌的数量多于感病品种;在出苗后１４ｄ,在这６个品种中,Ｒ．Ｓｏｌａｎｉ与Ｐ．ａｐｈａｎｉｄｅｒｍａｔｕｍ根围、根表的拮抗菌数均达到最高峰,且品质优良但相对较感病的两个品种浙农１８、上海洋行根围、根表拮抗菌数明显高于其他品种;经Ｄｕｎａｎ＇ｓ多重比较表明,Ｒ．ｓｏｌａｎｉ的根围、根表拮抗菌数与Ｐ．ａｐｈａｎｉｄｅｒｍａｔｕｍ相比,两者差异均达极显著水平,前者明显高于后者。     

秦岭火地塘林区森林根际微生物及其土壤生化特性研究

对秦岭林区几种主要林型根际土壤微生物的测定分析表明,根际微生物数量表现为油松－华山松混交林〉落叶松林〉锐齿栎－油松混交林,且以细菌数量为主。同一林型微生物状况为根际〉非根际,干基根区〉干基非根区,且不同林分差异显著,微生物的数量分布与土壤酶活性,有机质含量,土壤养分状况等强弱呈正相在关系。     

磷胁迫对植物直接活化和利用矿物结构钾的影响

玉米、油菜和黑麦草等植物根系可直接活化和利用片麻岩和钾长石中的矿物结构钾。尤其在磷胁迫条件下,这些植物对钾长石中矿物结构钾的活化利用能力都显著增强,表现在矿物结构钾的净释放量显著增加。玉米和油菜对矿物钾的直接活化和利用作用,可能与磷胁迫条件下有机酸的释放有关。