内生菌螺旋毛壳抗生素和水解酶的协同抗真菌作用

 生防因子螺旋毛壳(Chaetomium spirale) ND35生长于含立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)菌丝细胞壁制备物的SM培养基中,从培养滤液提取的粗酶液强烈抑制Valsa sordida、Valsa mali、Glomerella cingulata和Curvulavia lunata病原真菌的菌丝生长和孢子萌发。经DNS法检测,粗酶液同时具有β-1,3-葡聚糖酶(包括内切和外切酶)和几丁质酶活性,分别为0.19 U.mg-1和0.09 U.mg-1。生长于3%玉米粉浸渍液的螺旋毛壳ND35的培养滤液也能抑制上述病原菌的菌丝生长和孢子萌发。离体条件下检测了ND35产生的一纯化的具有分子量为73 kD的内切β-1,3-葡聚糖酶(GLUC73)和一纯化的抗生素对苹果炭疽病菌的分生孢子萌发和芽管延长的抑制效果。当内切β-1,3-葡聚糖酶使用浓度为180 μg·mL^-1时,抑制了测试真菌的孢子萌发,造成细胞壁的改变,导致了菌丝顶端的破裂;抗生素的有效抑菌中浓度ED₅₀为1.75 μg·mL^-1。单独应用时,1.0 μg·mL^-1的抗生素或40 μg·mL^-1的内切β-1,3-葡聚糖酶没有或仅有很低的抑菌效果;两者组合导致孢子萌发约78%受抑制。甚至10 μg·mL^-1的内切β-1,3-葡聚糖酶也使1.5 μg·mL^-1抗生素的抑菌作用从低于25%增加到超过50%的抑菌效果。此外,80 μg·mL^-1的内切β-1,3-葡聚糖酶使1.0 μg·mL^-1抗生素的抑菌活性从0%提高到90%。抗生素和β-1,3-葡聚糖酶的协同抗菌活性可能在内生菌螺旋毛壳的植病生防中起重要作用。     

古尔班通古特沙漠南缘拟步甲的物种多样性

于2010年5-7月利用陷阱法抽样技术,调查研究了古尔班通古特沙漠南缘不同生境中拟步甲的活动密度和群落多样性。结果表明：① 在景观尺度上,拟步甲科的物种多样性整体比较低,活动密度、物种丰富度、多样性指数、优势度指数等群落特征值在不同景观间变化显著,拟步甲更倾向于分布在荒漠边缘;② 拟步甲科多数优势种对微生境的选择表现出明显的倾向性,同属物种对微生境的选择表现出类似的倾向性;③ 重大农业工程的干扰,使得物种丰富度和均匀度指数有所下降,但差异不显著。多样性指数的下降及优势度指数的升高达到显著水平(P<0.05);不同物种的活动密度均表现为下降(库氏东鳖甲和光滑胖漠甲除外)。表明拟步甲对荒漠生境有指示意义。     

玉米自交系苗期对高温胁迫的响应机制及其抗逆性

高温胁迫影响夏播玉米自交系幼苗生长、田间整齐度和制种产量,探究玉米幼苗期对温度胁迫的响应机制,有利于培育和筛选抗性优良的品种。该试验选取了浙江大学育成的耐热型和热敏感型自交系各2份,45 ℃进行高温胁迫处理,经高温处理后进行叶绿素含量、抗氧化酶活性测定,以及相关基因表达分析。结果表明,经过高温胁迫处理并恢复生长后,与耐热型自交系相比,热敏感型自交系的叶绿素a、b含量、叶绿素a/b值、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性、谷胱甘肽还原酶(GR)活性均下降,而脯氨酸含量小幅上升。利用qRT-PCR技术对脯氨酸合成途径的关键酶基因ZmP5CS、降解途径的关键酶基因ZmProDH、热激蛋白基因ZmHSP70和ZmHSP90在高温胁迫条件下的表达特性进行了分析,发现ZmP5CS、ZmHSP70和ZmHSP90明显受热胁迫诱导,并且热敏感型自交系中ZmP5CS、ZmHSP70和ZmHSP90的表达量均显著低于耐热型自交系,而ZmProDH的表达量显著高于耐热型自交系,由此说明,高温胁迫过程中脯氨酸的积累、抗氧化酶活性和热激蛋白基因表达的增强是玉米幼苗耐热性形成的响应机制。     

烤烟‘K326’抗TMV防御物质初探

烤烟主栽品种‘K326’在打顶后,随着次生代谢产物的积累,烟草花叶病症状呈减轻趋势。本试验利用半叶枯斑法对‘K326’的全株、根、茎、叶甲醇提取物及根部不同极性溶剂萃取物进行抗烟草普通花叶病毒活性筛选,结果表明:在浓度为1mg/mL时,‘K326’各部位甲醇提取物中,根部甲醇提取物的活性最强,对TMV体外钝化、初侵染和复制增殖作用的抑制率分别为74.50%、68.82%和47.76%;利用不同极性溶剂对根部甲醇提取物萃取处理后,乙酸乙酯萃取物活性增强明显,对TMV体外钝化、初侵染和复制增殖作用的抑制率分别为76.81%、78.02%、61.42%;经普通烟‘K326’进一步验证,根部甲醇提取物的乙酸乙酯萃取物活性最强。综上,‘K326’中抗病毒防御物质可能存在于根部甲醇提取物的乙酸乙酯萃取物中。     

CO2浓度升高对水稻抽穗期根系有关性状及根碳氮比的影响

在FACE (free air carbon dioxide enrichment) 实验平台上,采用水培的方法观测了抽穗期水稻根系的生长情况。结果表明,FACE条件下根生物量、根体积和根冠比极显著增加且不定根明显增多、变粗。高CO2浓度显著降低了根中N含量,而C含量变化不明显,导致碳氮比极显著增加。基于单位根质量的根系活力在CO2浓度增加条件下极显著降低,养分吸收效率的降低可能是根中N含量下降的重要原因。     

铜与草甘膦单一污染和复合污染对水稻土酶活性的影响

通过实验室培养试验,研究了铜与草甘膦单一污染和复合污染对水稻土中淀粉酶、脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶活性的影响。结果表明,铜与草甘膦单一和复合污染对土壤中4种酶活性的影响效果明显不同。当铜单一污染时,抑制淀粉酶、脲酶、磷酸酶的活性,对过氧化氢酶活性的影响是低浓度激活高浓度抑制;而草甘膦单一污染时,对4种酶活性的影响是：激活淀粉酶和脲酶,抑制过氧化氢酶,对磷酸酶活性的影响则是低浓度激活高浓度抑制。铜和草甘膦复合污染,显著改变了铜或草甘磷单一污染对土壤酶的毒性效应。即复合污染对过氧化氢酶的毒性大于单一污染;对淀粉酶、脲酶和磷酸酶的毒性,小于铜单一污染,但大于草甘磷。方差分析结果表明,不同铜浓度间和不同草甘膦浓度间4种酶活性差异均达到极显著水平（P〈0．01）;铜和草甘膦互作浓度间,淀粉酶和脲酶活性差异分别达到了显著水平和极显著水平,其他2种酶活性差异不显著。     

红花大金元烘烤过程中主要酶活性变化规律的研究

采用三段式烘烤工艺,研究特色烤烟品种红花大金元不同部位叶片烘烤过程中蛋白酶、淀粉酶、多酚氧化酶活性变化规律。结果表明:蛋白酶和淀粉酶活性在烘烤过程中呈上升→下降→再上升→再下降的趋势;多酚氧化酶活性则随着烘烤时间的推移总体呈下降趋势。从蛋白酶和淀粉酶活性变化规律看,通过适当延长烘烤变黄时间、调控变黄相对湿度,有望达到适当降低烤后烟叶淀粉含量及上部叶蛋白质含量的目的。     

10种植物乙醇提取物对小菜蛾和菜粉蝶幼虫拒食活性的研究

测定了4个科10种植物乙醇提取物对4龄菜粉蝶与小菜蛾幼虫的拒食活性。结果表明，这些提取物对菜粉蝶与小菜蛾幼虫都有不同程度的拒食作用。其中马桑(Coriaria japonica A．Gray ssp．)、小飞蓬(Comnyza canadensis L．Cronq．)、苍耳(Xanthium sibiricum Patrin．)、板栗(Castanea mollissima L．)的提取物对菜粉蝶(Pieris Tapae L．)幼虫的拒食效果好，取食24h与48h后拒食率均达到80％以上；以小菜蛾(Plutella xylostella L．)为试虫，仅黄花蒿(Artemisia annua L．)的提取物对其具有较强的拒食活性，取食24h和48h拒食率分别为95．55％和91．84％。     

奶油栓孔菌的鉴定及其生物学特性

【目的】对采自福建省南平市浦城县的一株白色多孔菌DKJ进行鉴定和遗传多样性分析,探究该菌株的生物学特性,分析比较其菌丝体和子实体水提物的抗氧化活性及乙酸乙酯提取物的抑菌活性,为奶油栓孔菌的进一步开发利用提供参考。【方法】采用形态学观察和rDNA ITS序列分析相结合的方法,对采集的多孔菌株DKJ进行鉴定;基于ITS1、5.8S、ITS2序列长度、GC含量和变异情况,对其遗传差异进行分析;以其菌丝生长速度为评价指标,通过单因素试验及正交试验筛选菌丝体最适生长条件;测定其菌丝体和子实体水提物对羟基自由基、DPPH自由基和ABTS自由基的清除率及对铁离子的还原能力,评价奶油栓孔菌的抗氧化活性;测定奶油栓孔菌菌丝体和子实体乙酸乙酯提取物对金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌和枯草芽孢杆菌的抑菌圈直径,评价其抑菌活性。【结果】形态学观察和rDNA ITS序列分析表明,该白色多孔菌为奶油栓孔菌(Trametes lactinea),不同地域奶油栓孔菌ITS1、5.8S、ITS2序列长度分别为165～233,158,187～198 bp; GC含量分别为46.77%～52.00%,46.20%～47.47%,50.76%～53.48%;ITS1-5.8S-ITS2序列总变异率为6.44%,表明其在自然界中具有一定的遗传多样性。奶油栓孔菌菌丝生长的最适培养条件为:以蔗糖为碳源,酵母浸粉为氮源,pH=5,培养温度35℃。奶油栓孔菌菌丝体和子实体水提物均具有一定的抗氧化活性,质量浓度4 mg/mL的菌丝体水提物对羟基自由基、DPPH自由基和ABTS自由基的清除率分别为99.05%,41.30%和82.09%,对铁离子的还原能力为211.90μmol/L,均显著强于子实体时期。奶油栓孔菌菌丝体和子实体乙酸乙酯提取物均具有一定的抑菌活性,质量浓度15 mg/mL的子实体乙酸乙酯提取物对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和铜绿假单胞菌的抑制效果均优于菌丝体。【结论】奶油栓孔菌在自然界具有一定的遗传多样性,其菌丝体水提物的抗氧化活性强于子实体,而子实体乙酸乙酯提取物的抑菌活性强于菌丝体。     

Antifungal substances produced by fungal strain Kyu-W63 from wheat leaf and its taxonomic position

Fungal strain Kyu-W63 from a wheat leaf suppressed the development of wheat powdery mildew caused by Blumeria graminis f. sp. tritici. Nuclear magnetic resonance analysis revealed that Kyu-W63 produced two volatile substances: 5-pentyl-2-furaldehyde and 5-(4-pentenyl)-2-furaldehyde. Although the two are known to be nematicidal substances, the antifungal activity of 5-(4-pentenyl)-2-furaldehyde was first confirmed in the present study. Culture experiments revealed that synthesized 5-pentyl-2-furaldehyde had antifungal activity against three other pathogens – Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici, Colletotrichum fragariae, Botrytis cinerea – with a minimum inhibitory concentration of 2–4µg/ml. The two fractionated substances were also inhibitory against C. fragariae. Because the absence of spores in strain Kyu-W63 made its identification difficult, the sequence in the rDNA internal transcribed spacer (ITS) region of Kyu-W63 was compared with that of Irpex lacteus, which is known to produce these substances. Strain Kyu-W63 completely agreed with I. lacteus in terms of the ITS sequences, so strain Kyu-W63 was inferred to be I. lacteus. Two other strains of I. lacteus tested also produced the two furaldehydes and suppressed the growth of F. oxysporum f. sp. lycopersici. Both Kyu-W63 and additional strains produced the two furaldehydes on potato dextrose agar but not on water agar.The nucleotide sequence data reported are available in the DDBJ databases under accession numbers AB079264, AB079265, AB079266, and AB079267