表型特征结合基因组分析鉴定不同菌落形态Bacillus velezensis ACCC 19742

在中国农业微生物菌种中心(ACCC)菌株的定期转接保藏过程中,发现解淀粉芽孢杆菌ACCC 19742在同一培养基上出现两种不同的菌落形态,将这两个不同形态的菌株编号为19742-1和19742-2。通过形态学、生理生化及基因组分析相结合鉴定不同菌落形态ACCC 19742,并进一步确定该菌株的分类地位。首先将菌株进行分离与纯化,其次将纯化后的菌株进行16S rRNA及gyrB基因扩增及序列分析,通过MEGA 7.0软件构建系统发育树;API 20NE、BIOLOG及脂肪酸等分析菌株的生理生化特性;全基因组分析菌株的ANI和DDH值。两株菌在API 20NE中,仅葡萄糖酸盐同化反应存在差异;脂肪酸检测中主要组成相同,仅是百分含量方面略有差别;两株菌的16S rRNA基因相似性为100%,gyrB基因的相似性为99.4%;全基因组测序表明,两株菌的ANI值为99.95%,DDH值为99.62%。综合遗传学特征和表型特征,证实两者为来源于同一菌株不同的形态变异型,而并非污染所致。同时,19742-1和19742-2与Bacillus velezensis NRRL_B 41580~T的ANI及DDH值最高,分别为97%和77%,且16S rRNA和gyrB系统进化分析也表明,该菌株在分类地位上属于贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis),而非解淀粉芽孢杆菌。这为菌株的保藏提供了一定的参考价值。     

水稻种子内生细菌多样性及其分泌植物生长素能力的测定

[目的]探讨水稻种子内生细菌的多样性并测定其分泌IAA能力.[方法]采用传统的可培养方法分离水稻种子内生细菌,并通过16S Rrna基因序列分析初步确定分离菌株的系统发育地位,利用比色法进一步对不同种类菌株产植物生长素(IAA)能力进行定性、定量检测.[结果]共分离纯化获得66株内生细菌菌株,分属于5个类群的15个属26个种.以26株细菌为代表对其进行分泌生长素(IAA)能力的定性及定量测定,共发现19株细菌可分泌生长素或其类似物,其中Z10、Z17、Z14和Z20 4株内生细菌具较强的分泌植物生长素能力.[讨论]分离得到的内生细菌表现了水稻种子内生细菌的多样性,其中某些细菌对植物有一定的促生功能.     

北京通州平原生态林空间结构特征

林分空间结构直接反映林木间资源竞争情况和生长空间分配状况,对掌握生态林生长状况、制定林分结构调控措施,提升森林质量和生态服务具有重要作用。本文以北京市通州区油松林、白蜡林、旱柳林、毛白杨林、国槐林、刺槐林和垂柳林7种平原生态林为对象,采用聚集度、角尺度、大小比数、开敞度、树冠指数、竞争指数、边缘效益和空间结构综合指数评价了平原生态林的空间结构特征。结果表明: 研究区林分水平分布格局良好,聚集度处于0.32～1.41,角尺度都分布在0.4左右,大小比数主要分布在0.5附近。林分垂直分布格局有待改善,开敞度介于0.19～0.52,大部分树冠指数在0.7左右,竞争指数均大于50,整体居于高位状态。除刺槐林空间结构综合评价指数为Ⅲ级外,其他6种林分均为Ⅱ级,林分开阔程度较低,生活力一般,各林分空间结构综合评价指数从大到小为刺槐林>垂柳林>油松林>旱柳林>白蜡林>国槐林>毛白杨林。     

水稻种子内生泛菌(Pantoea spp.)系统发育多样性及其促生功能

【目的】Pantoea菌株是广泛分布在自然界中的一类功能多样的细菌。本研究对分离自水稻种子内生的Pantoea菌株进行系统发育分析及功能评价,从而确定分类地位、种类多样性、分布特征及功能特性。【方法】采用乙醇-次氯酸钠联合灭菌方法进行水稻种子的表面灭菌,进行内生细菌的分离与纯化;其次将纯化后的菌株进行16Sr RNA基因PCR扩增及序列分析,通过MEGA7软件构建系统发育树;将分离得到的菌株进行功能实验检测,如溶磷、产IAA、产铁载体、拮抗病原真菌等特性,最后检测菌株的溶血性;水稻分型采用SSR方法,并对水稻农学性状如分蘖数、株高、植株重及产量进行调查。【结果】本研究对分离自8个不同基因型水稻种子中的146株内生Pantoea菌株进行系统发育分析及功能评价,结果发现所分离到的泛菌菌株主要属于Pantoea dispersa、Pantoea agglomerans、Pantoea cypripedii以及Pantoea brenneri四个种,其中P. dispersa的菌株数量最多,分布最广,并且存在于所有的8个水稻种子样品中。对其中66株菌进行功能检测,发现86.3%和69.7%的菌株具有溶磷和产IAA能力,有7株菌具有产铁载体能力,未发现对真菌病害Fusarium moniliforme有拮抗作用的菌株,并发现3株菌具有溶血性;本实验未发现泛菌组成与水稻系统发育及农学性状存在明显的相关性。【结论】本研究首次对水稻种子中泛菌的多样性及其功能进行报道,发现不同基因型的水稻种子所含Pantoea种类及组成存在差异,种子选择性地积累了Pantoea类群,大部分菌株具有一定的促生特性。该研究结果有助于进一步探究微生物与植物的共进化、种子微生物的传播途径及作用方式。     

高温胁迫对紫花苜蓿的影响及其适应机制的相关研究

紫花苜蓿是优质的多年生豆科牧草,喜温暖半干旱气候。高温能使其植株生长缓慢、枯萎甚至死亡,病虫害增多,严重影响紫花苜蓿的产量和品质,是限制紫花苜蓿推广利用的一个重要环境因子之一。紫花苜蓿在高温胁迫后,细胞膜流动性、光合作用及呼吸效率等发生改变,产生大量的渗透调节物质、活性氧和热激蛋白等,提高了紫花苜蓿的耐热性,形成了适应高温应激的适应机制。本研究在分析紫花苜蓿特征特性的基础上,从高温对紫花苜蓿的影响、紫花苜蓿适应高温胁迫的机制及其耐热性评价指标的选择和可靠性评价的方法等方面综述了紫花苜蓿耐热性的研究现状,为开展进一步的研究工作提供参考。     

植物种子内生细菌组的研究进展

种子是种子植物的繁殖器官,也是多种有益微生物和病原菌的传递载体。种子微生物与植物的生长发育、健康程度、品质及产量等密切相关。随着微生物生态学和微生物组学技术的发展,国内外有关植物微生物组的研究突飞猛进,尤其植物微生态相关的根际微生物组和叶际微生物组的研究已经成为焦点和热点。相比之下,对植物种子内生微生物组的研究还尚未引起足够的重视。细菌是种子内生微生物的主要类群,本文将重点从种子内生细菌的类群组成、生物学功能、传播途径和核心微生物组四个方面对近年来的研究进展进行概括总结,剖析当前种子内生微生物组研究领域亟待解决的问题以及未来的研究方向与思路。     

一株抗水稻纹枯病菌的解淀粉芽胞杆菌分离与鉴定

【目的】筛选对水稻纹枯病菌(Rhizoctonia solani)具有强拮抗作用的细菌菌株。【方法】用指示菌法筛选拮抗菌株;通过形态观察、生理生化实验、Biolog及16S rDNA序列分析鉴定目标菌株;利用平板双向培养法和滤纸片扩散法测定抑菌谱及拮抗性质。【结果】分离到一株高活力的水稻纹枯病菌拮抗菌株YB-3,该菌株属于解淀粉芽胞杆菌(Bacillus amyloliquefaciens);菌株YB-3对常见的14株病原真菌和7株细菌具有较强的拮抗作用,并发现其对亲缘关系较近的芽孢菌属有较强的拮抗作用;该菌株的抑制活性具有温度稳定、耐酸、但对蛋白酶敏感的特点。【结论】通过指示菌法筛选到一株对水稻纹枯病菌有强拮抗作用的解淀粉芽胞杆菌(B.amyloliquefaciens)YB-3,它具有广谱、高效的植物病原菌拮抗活性。     

八种常用农药与蜡蚧轮枝菌JMC-01的相容性及对烟粉虱若虫的毒力测定

【目的】为明确8种常用农药与蜡蚧轮枝菌的相容性及对烟粉虱Bemisiatabaci若虫的毒力。【方法】该试验采用涂板法和浸渍法分别测定了8种常用农药对蜡蚧轮枝菌菌丝生长、孢子萌发和产孢量以及对烟粉虱若虫的LC50和共毒系数。【结果】结果表明,随着农药稀释倍数的增加,蜡蚧轮枝菌菌丝生长抑制率、孢子萌发抑制率和产孢抑制率依次降低。其中,生物源农药乙基多杀菌素、藜芦碱、印楝素与蜡蚧轮枝菌的相容性和协同增效作用最好。乙基多杀菌素、藜芦碱、印楝素在10倍稀释浓度下,孢子萌发抑制率分别为20.02%、16.41%、15.38%;产孢抑制率分别为17.77%、15.90%、14.96%;菌丝生长抑制率分别为9.96%、8.87%、9.74%。蜡蚧轮枝菌与印楝素、藜芦碱混合后协同增效作用最好,CTC最大值分别为315和302。【结论】因此,应用蜡蚧轮枝菌防治烟粉虱,选择相容性好、共毒系数高的农药以低剂量与蜡蚧轮枝菌复配使用,可以大幅度减少农药的用量,对温室大棚烟粉虱的生物防治提供参考依据。     

链霉菌ACCC40021的多基因系统进化分析

链霉菌ACCC40021是尹莘耘1953年分离筛选,用于农业生产的抗生菌肥。该菌株1979年经鉴定为泾阳链霉菌(Streptomyces jingyangensis),但该菌株名称一直没有在国际上得到有效发表。为了在分子水平上明确该菌株的分类地位,对ACCC40021的菌株进行了16SrRNA和gyrB,recA,rpoB和trpB等基因的进化分析,将ACCC40021鉴定为黄赭色链霉菌(Streptomyces silaceus)。     

水稻内生固氮菌Herbaspirillum seropedicae DX35的筛选及其促生特性

【目的】筛选水稻高效内生固氮菌,并对其促生特性进行分析。【方法】从湖南祁阳中国农业科学院红壤实验站具30年长期稻-稻-绿肥轮作定位试验田中采集水稻根并分离内生细菌,通过乙炔还原法测定其固氮酶活性,筛选出固氮活性较高的菌株,运用16S rRNA基因、nifH基因以及脂肪酸分析确定其发育地位。同时采用Salkowski比色法测定其生长素的分泌能力,CAS蓝色平板检测法测定产铁载体能力,溶磷圈法测定溶磷性,对其促生特性进行分析。【结果】共分离获得48株内生菌,其中DX35固氮酶活性最高,经鉴定属于Herbaspirillum seropedicae,其固氮酶活性为181.21 nmol C2H4/(mg protein·h),约是参比菌株Azotobacter chroococcum ACCC10006的10倍。另外该菌株还具有一定的分泌铁载体能力和溶磷特性。【结论】DX35属于H.seropedicae,是一种高效内生固氮菌,具有很好的生产应用前景。