根肿(Plasmodiophora brassicae)休眠孢子的纯化和超声波破碎方法研究

根肿(Plasmodiophora brassicae Woronin)是严重危害十字花科植物的世界性病害.采用蔗糖密度梯度离心和超声波处理方法从油菜染病根部组织分离和提纯根肿休眠孢子.众多因素可以影响提纯休眠孢子的纯度,为了得到更高纯度和均匀度的休眠孢子的优化方法,我们对一系列影响因素如超声波破碎功率、pH、孢子破碎浓度、处理时间和不同的水溶物质等进行了研究.在pH值5.5左右、添加0.5%的二甲基亚砜、孢子浓度约为7×108、345W功率下超声波处理10min条件下获得了最优数量和均匀度的孢子,杂菌数量减少了51%以上,杂菌种类减少超过75%.超声波处理50min后,孢子破碎率稳定地达到90%以上,除菌率达99%以上.用此方法能在较短时间内获得高纯度和高均匀度的休眠孢子,为休眠孢子的深入研究提供了资料.图4表3参10     

酶联免疫吸附法测定麻疯树核糖体失活蛋白

建立了一种检测麻疯树核糖体失活蛋白(Curcin)的简便、快速的酶联免疫吸附测定法(ELISA).ELISA条件优化试验结果显示:最佳条件为costar酶标板在紫外线下照射45 min后进行包被;抗原最适稀释度为1:640倍(2.5μg/mL);curcin抗血清最适稀释度为1:12 800倍;2%封闭用山羊血清封闭120 min;二抗最适稀释度为1:5 000倍.在此试验条件下检测curcin含量,得到回归方程y=31.722x+106.88,相关系数R2=0.993 3.Curcin浓度在0.08～11μg/mL之间,曲线呈良好的线性关系.本方法的最低检测限为0.08μg/mL.高、中、低3个浓度的添加回收率分别为95.56%、102.27%、98.40%,平均回收率为98.74%.板内和板间的平均变异系数分别为4.78%和6.71%.Curcin抗血清与2种大戟科同类蛋白均无交叉反应.利用本方法成功检测了麻疯树种仁及脱毒饼粕中的curcin含量.     

褪黑素诱导拟南芥抗芸薹根肿菌

芸薹根肿菌是一种土传性致病菌,严重时可导致作物死亡.利用荧光定量PCR的方法研究褪黑素诱导拟南芥对根肿病的抗病效果及分子机制.结果显示:不同的褪黑素诱导浓度对根肿病的诱抗效果不同,其中,10μmol/L的褪黑素溶液为最佳抗菌浓度,抗诱效果达到47.57%.褪黑素处理后的拟南芥根部的发病程度减轻并且根肿菌孢子囊数目减少.荧光定量PCR技术检测发现,褪黑素诱导拟南芥后,茉莉酸(JA)途径中的标记基因PR3、PR4有明显的过量表达,同时水杨酸(SA)途径中的PR1、PR2和PR5的表达量也呈上升趋势,但上调幅度不明显,表明褪黑素诱导拟南芥产生的抗病过程主要是以JA信号途径为主,SA途径起辅助作用.本研究认为褪黑素可有效抑制由芸薹根肿菌引起的根肿病,为褪黑素在植物防治中的作用提供了新认识.     

广西典型高砷区蜈蚣草根围丛枝菌根真菌多样性研究

丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AM真菌)在提高超富集植物蜈蚣草(Pteris vittata L.)修复砷污染土壤方面具有巨大的应用潜力,但是中国砷污染地区的AM真菌的分布和资源调查还不够全面。为探明砷污染地区AM真菌的多样性状况,采用野外调查和室内分析相结合的方法,通过形态学特征分离鉴定AM真菌种属,对广西南丹县高砷矿区及周边地区蜈蚣草根围土壤中AM真菌的多样性及群落组成进行调查研究。结果表明,不同程度砷污染土壤中生长的蜈蚣草均能被AM真菌侵染,随着砷浓度的增加物种多样性总体呈下降趋势。无污染土壤中的AM真菌侵染率和孢子密度主要受土壤磷和海拔的影响。低磷促进孢子萌发和菌丝生长,从而提高侵染率,而海拔升高会导致孢子密度降低。但随着土壤砷污染水平的增加,砷浓度逐渐成为主要影响因子,使侵染率上升,孢子密度下降。孢子密度和物种丰富的变化趋势一致。鉴定出4属10种AM真菌,其中7种属于球囊霉属(Glomus),近明囊霉属(Claroideoglomus)、管柄囊霉属(Funneliformis)和盾巨孢囊霉属(Scutellospora)各1种,球囊霉属是该调查区域的优势属。AM真菌孢子的形态直接影响其适应能力,颜色深、表面网纹间隔致密的AM真菌抗逆性更好,近明球囊霉(C.claroidem)、团集球囊霉(G.glomerulatum)和地表球囊霉(G.versiforme)等适应性较强的菌种分离频度达到了100%,相对丰度也较高。研究结果将会对砷污染地区AM真菌优良菌株的筛选及超富集植物-AM真菌联合修复重金属污染土壤提供有益的指导。     

十字花科植物抗根肿病研究进展

十字花科植物根肿病是由根肿菌侵染而引起的一种危害极大的世界性土传病害.近年来,该病在我国多个地区迅速蔓延,危害十分严重,制约着我国十字花科作物产业的发展.根肿病的抗病研究已经成为国内外学者研究的热点.根据近年来根肿菌研究的最新研究进展和结果,总结了根肿菌在侵染过程中寄主植物的抗根肿病信号传导途径,抗病基因和遗传机制,深入探讨了抗根肿病研究过程中存在的主要问题,以期为未来根肿病抗病研究提供理论参考和研究思路.     

枯草芽孢杆菌胞外蛋白酶突变株的筛选及其拮抗作用

从小麦根际土壤中分离到一株对多种植物病原真菌有拮抗作用且产蛋白酶的枯草芽孢杆菌 Bacillus subtilis T2.经紫外线(UV)和硫酸二乙酯(DES)诱变处理,获得具有良好遗传稳定性的蛋白酶正负突变株.与出发菌株相比,培养48 h的正突变株胞外蛋白酶活力提高108.5%,负突变株蛋白酶活力降低81.1%,而二者的几丁质酶和β-1.3-葡聚糖酶活力均无显著变化.正突变株对棉花枯萎病菌(Fusarium oxysporum f. Sp. Vasinfectum)的平板拮抗作用增强,其粗酶液可使该菌菌丝变形膨大成珠状、原生质浓缩,萌发的孢子芽管短且畸形膨大;负突变株对该菌的平板拮抗作用显著降低,粗酶液对该菌菌丝和孢子的形态无明显作用.表明提高生防芽孢杆菌胞外蛋白酶的活力可增强其拮抗病原真菌的能力.     

泸州老窖古酿酒作坊夏季空气真菌分布特征

通过定点取样研究了泸州老窖古酿酒作坊群中3个代表性作坊及其周围环境夏季空气真菌的群落结构和分布特征.结果表明:(1)泸州老窖3个古作坊空气真菌平均浓度为(3.52×103±0.27×103)CFU/m3,变幅在0.94×103～7.01×103CFU/m3之间;3个作坊内外环境真菌浓度不一,营沟头作坊内平均值高于作坊外(P0.05),什字头作坊和新街子作坊内则低于作坊外(P0.05).(2)作坊内的真菌种类略低于作坊外.在古酿酒作坊内共检测出真菌14个类属,优势种群为曲霉属(Aspergillus)、酵母菌(Yeasts)、青霉属(Penicillum)和无孢菌(Nonsporing),芽枝霉属(Cladosporium)和短梗霉属(Aureobasidiu)分别在营沟头和什字头作坊占有优势;作坊外检测出真菌16个类属,优势种群为青霉属、无孢菌、芽枝霉属、曲霉属和短梗霉属。其中青霉属和无孢菌在3个作坊内外环境均无显著差异.(3)古酿酒作坊内、外环境的空气真菌表现出明显的交流现象.在作坊内,青霉属、芽枝霉属、链格霉属(Alternaria)等杂菌占有一定比例;而在作坊外,曲霉属、根霉属(Rhizopus)、酵母菌等酿酒功能菌浓度处于相对较高水平.     

一株耐铅镉真菌Q7对香根草吸收累积重金属的效应

采用双因素完全随机区组试验探讨耐性真菌联合香根草修复铅(Pb)、镉(Cd)复合污染土壤效应.其中A因素为加菌量,设置0、1、3、5 g共4个水平,菌株代号Q7.B因素为铅镉添加量,设置Cd0Pb0、Cd10Pb400、Cd20Pb600、Cd30Pb800、Cd50Pb1200、Cd80Pb1800(单位为mg/kg)6种不同铅镉浓度水平.结果表明,添加耐性真菌可显著提高香根草生物量,1、3、5 g加菌量处理可分别使香根草总干重增加量达到41.9%、74.9%、71.7%.耐性真菌可促进香根草地上部与地下部对铅镉的富集,Cd~(2+)80 mg/kg、Pb~(2+)1 800 mg/kg处理下,1、3、5 g加菌量处理香根草对铅富集量比不加菌处理,地上部分别升高了120.6%、265.4%、242.9%,地下部分别升高了110.3%、278.2%、266.2%;对镉而言,地上部镉含量分别升高了113.2%、238.3%、217.3%,地下部分别升高了103.1%、298.8%、274.4%.加菌可强化香根草对铅镉污染土壤的修复效果,且3 g加菌量强化香根草修复效果要优于1 g和5 g加菌量处理.综上,将耐性真菌与重金属富集植物香根草在不同铅镉复合污染浓度下构建联合修复体系,显示了真菌对香根草修复铅镉污染土壤的显著强化效应.     

蒙古沙冬青AM真菌物种多样性研究

2012年7月选取宁夏银川、沙坡头和甘肃民勤3个样地,分0-10、10-20、20-30、30-40、40-50 cm 5个土层采集蒙古沙冬青(Ammopiptanthus monglicus)根围土壤样品,研究了AM真菌物种多样性和土壤因子生态作用。共分离AM真菌4属36种,其中,球囊霉属(Glomus)19种,无梗囊霉属(Acaulospora)13种,盾巨孢囊霉属(Scutellospora)3种,多孢囊霉属(Diversispora)1种。黑球囊霉(G.melanosporum)是银川和沙坡头优势种,网状球囊霉(G.reticulatum)是民勤优势种。民勤孢子密度、种丰度和物种多样性最高,孢子密度和种丰度随土层加深而递减,在0-20 cm土层达最大值。总球囊霉素(TEG)和易提取球囊霉素(EEG)含量在3个样地均随土层加深而降低。孢子密度与土壤有机质、碱解氮、速效钾显著正相关,与总球囊霉素极显著正相关。结果表明,AM真菌物种多样性具有明显空间异质性,并与土壤环境密切相关,这为筛选优良菌种,充分利用AM真菌资源促进沙冬青生长和荒漠植被恢复提供了依据。     

茶园年限对根际土壤真菌群落结构及多样性的影响

为探明不同年限茶园根际土壤真菌菌群结构及多样性的差别,采用MiSeq高通量测序方法分析5年、10年、25年和40年茶园根际土壤真菌的菌落组成、Alpha多样性、Beta多样性和组间差异性.结果显示,随着茶园年限增大,根际土壤pH值显著性降低;而土壤养分含量呈现先增后减趋势,其中25年茶园最高.不同年限茶园根际土壤真菌群落α多样性无显著差异,β多样性则5年与10年茶园相近,而25年和40年茶园相似. 5年和40年茶园土壤中的优势菌目存在明显差异,其中粪壳菌目占5年茶园总菌群的20.93%,糙孢孔目占40年茶园总菌群的14.97%.此外,不同年限茶园根际土壤中差异性显著的菌种主要分布在粪壳菌纲和银耳菌纲.本研究表明,不同年限茶园根际土壤真菌物种组成丰富、结构差异明显;随着茶园年限的增加,茶树根际土壤肥力增加和真菌群落数量增加,有利于茶树生长代谢的真菌种群增多.