甘蔗间作玉米对甘蔗根际微生物代谢功能多样性的影响

为探讨甘蔗间作玉米种植对甘蔗根际土壤微生物群落功能多样性的影响,在云南元江和陇川甘蔗种植区设置甘蔗间作玉米和单作甘蔗田间小区试验,采用Biolog技术研究了甘蔗间作玉米对甘蔗根际微生物代谢功能的影响。结果表明:陇川试验点甘蔗间作玉米田土壤微生物代谢功能多样性指数Shannon多样性指数、Simpson指数、Mc Intosh指数、Shannon均匀度指数和Mc Intosh均匀度指数分别比甘蔗单作田提高7.08%、11.25%、63.16%、1.31%和2.26%;元江试验点,甘蔗间作玉米田土壤微生物代谢功能多样性指数Shannon多样性指数、Simpson指数、Mc Intosh指数、Shannon均匀度指数和Mc Intosh均匀度指数分别比甘蔗单作田提高10.58%、48.40%、43.42%、0.20%和1.65%。由此表明甘蔗间作玉米种植提高了甘蔗根际土壤微生物的多样性。甘蔗间作玉米种植提高了甘蔗根际微生物对碳源的利用率,且元江甘蔗根际土壤微生物对碳源的利用效率低于陇川。与单作甘蔗相比,元江试验点间作甘蔗根际碳水化合物类、氨基酸类、多聚物类、胺类、羧酸类和酚酸类利用率分别提高141.71%、50.53%、62.38%、92.82%、43.21%和6.30%,陇川试验点分别提高42.90%、51.50%、33.30%、42.64%、16.72%和24.47%。其中,两个试验区间作田甘蔗根际土壤微生物对碳源D-纤维二糖、D,L-a-甘油、D-半乳糖-γ-内酯、L-丝氨酸、甘氨酰-L-谷氨酸和2-羟苯甲酸的利用率比单作显著提高100%以上。通过主成分分析,发现甘蔗与玉米间作改变了甘蔗根际微生物的群落组成及其代谢功能,且碳水化合物类、羧酸类和氨基酸这3类碳源是区分甘蔗单作和间作处理间差异的敏感碳源。陇川试验点,对土壤微生物代谢功能影响较大的碳源主要包括2种多聚化合物、6种碳水化合物、2种羧酸类化合物、4种氨基酸和1种酚酸;元江试验点,对土壤微生物代谢功能影响较大的碳源主要包括1种多聚化合物、5种碳水化合物、3种羧酸类化合物、4种氨基酸和2种胺类化合物。综上所述,宿根甘蔗间作玉米提高了甘蔗根际微生物群落的多样性,增加了根际微生物的活性,改变了微生物群落的代谢功能。研究结果可为作物间作对土壤微生物多样性分析及增产机理研究提供新的思路和理论基础。

物种多样性与病虫草害管理研究进展

农业生物多样性有许多重要的生态功能,控制农业有害生物的发生和流行是其中重要组成部分。生物多样性包括形态的多样性、功能多样性及互作的多样性,互作物质的多样性和互作方式的多样性决定了互作结果的多样性。充分利用品种之间,作物之间、作物与非作物之间的正向作用和负向作用来促进植物生长,减少病虫害的发生,是有效控制农林有害生物的重要措施。本文介绍该领域近年来的物种多样性研究的主要进展,同时提出以后研究的建议和方向,即应用宏基因组学、蛋白组学和代谢组学等后基因组学及植物生理生化等综合技术,系统分析农田生态系统中各种生物之间直接和间接互作机制的基础,根据不同的防控对象及环境条件确定多样性的结构和模式,通过大数据进行管控,才能实现病虫害的绿色防控和农业可持续发展。

云南泸西苹果病虫害调查与病原及害虫鉴定

云南红河州泸西县为云南重要的苹果新产区,调查鉴定泸西县苹果病虫害的发生情况,对泸西县的苹果病虫害防控,苹果产业发展具有重要意义。本研究系统调查和鉴定了云南红河州泸西县向阳乡习峨村、三塘乡、向阳乡沙马村等3个苹果产区的病虫害。通过室内病原显微观察,对真菌病原进行形态鉴定,应用RT-PCR检测技术与测序鉴定病毒,害虫形态鉴定。最终结果表明:云南泸西苹果病虫害共8种,其中真菌病害3种,有斑点落叶病、枝干轮纹病、褐斑病;病毒病害2种,有苹果茎沟病毒病、苹果花叶病毒病;虫害3种,蚜虫、蓟马和金纹细蛾3种虫害。其中斑点落叶病和褐斑病为主要病害,病毒病害其次,虫害发生率较小。其次通过调查与鉴定,否定了危险性病害苹果炭疽叶枯病在云南泸西的存在。

三七叶际微生物的分离鉴定及生防功能研究

【目的】从三七叶际分离筛选对三七叶部黑斑病病原菌具有较强抑制效果的生防菌株,为开发安全高效的生防菌剂提供菌种资源,也为中药材病害的生态防控提供新思路。【方法】采用连续稀释法从1年生健康三七叶片中分离可培养叶际微生物,通过平板对峙法测定分离菌株对三七叶部黑斑病菌人参链格孢菌(Alternaria panax)菌株SL17的拮抗效果,筛选对人参链格孢菌具有生防作用的叶际微生物菌株,结合ITS和16S rDNA测序对活性菌株进行分类鉴定,挑选抑菌效果最佳的菌株进一步进行广谱抑菌能力测定。【结果】从健康三七叶际共分离纯化得到125株分离物,通过平板对峙法从中筛选获得50株对人参链格孢菌具有明显抑制效果的拮抗菌株,其中26株为真菌,24株为细菌。26株拮抗真菌中,2株三七叶内生真菌菌株NZ-14和NZ-23的抑菌效果最佳,其中康氏木霉菌(Trichoderma koningii)菌株NZ-14可完全抑制人参链格孢菌菌丝生长,抑制率达100.00%;24株拮抗细菌中,2株三七叶内生细菌菌株NX-20和NX-23的抑菌效果最佳,其中枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)菌株NX-20对人参链格孢菌的抑制率达71.13%。叶际拮抗菌对三七主要病原菌抑制活性测定结果显示,菌株NZ-14、NZ-23、NX-20和NX-23对槭菌刺孢菌(Mycocentrospora acerina)菌株DMS5、茄腐镰刀菌(Fusarium solani)菌株F3、锈腐菌(Cylindrocarpon destructans)菌株RS006均具有良好的抑制能力,抑制率为39.26%~78.97%。【结论】三七叶际存在大量具有潜在抑菌能力的微生物,其中2株木霉菌菌株NZ-14、NZ-23和2株芽孢杆菌菌株NX-20、NX-23的抑制效果最好,对三七叶部和根部主要病害病原菌均有较强的抑制作用,可作为三七病害生物防控的微生物资源。

不同作物套栽对枯草芽孢杆菌控制石榴枯萎病效果的影响

本文室内测定了枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis对石榴枯萎病菌Ceratocystis fimbriata的抑菌作用,检测其在石榴Punica granatum、番茄Lycopersicum esculentum、大豆Glycine max、青菜Brassica chinensis、芫荽Coriandrum sativum、大葱Allium fistulosum var. giganteum和大蒜Allium sativum根际的定殖动态及其结合作物套栽对石榴枯萎病的盆栽控制效果。结果表明,芽孢杆菌在不同供试植物根际的定殖能力差异大,在石榴根际的定殖力弱,在番茄、大葱和大蒜根际的定殖力强;作物套栽结合施用芽孢杆菌明显地减轻了石榴枯萎病的发病程度,其中芽孢杆菌结合套栽番茄、大葱和大蒜的平均防效分别达78.14%、80.99%和78.91%。综上所述,套栽番茄、大葱和大蒜有望成为一种提高枯草芽孢杆菌控制石榴枯萎病的有效手段。

云南省马铃薯冬季种植生态避病增产效果研究

云南省发展冬季马铃薯具有得天独厚的地理、气候和市场优势,近些年种植面积不断扩大。自2012年起对云南省13个马铃薯种植区38个地点进行晚疫病病害发生情况及产量调查。经过统计分析,结果表明冬季种植马铃薯晚疫病发病率低于25%,较春季种植平均避病效果达到92%以上,部分区域避病效果可达到100%,不同冬作区避病效果存在差异。冬季种植平均产量可达2 400 kg/667m^2,显著高于春季种植1 500 kg/667m^2,增产可达60%以上。云南省利用冬季种植马铃薯可有效避开晚疫病的发生,使马铃薯增产效果明显,为云南省开展冬季生态种植生产无公害马铃薯奠定理论基础。

葱轮作改善土壤微生物群落缓解三七连作障碍的潜力分析

明确葱轮作后对三七连作土壤微生物的影响,为利用葱与三七轮作缓解三七连作障碍提供依据。本研究在三七连作土上连续种植两茬小葱,以休耕连作土壤为对照,采用细菌16S rRNA和真菌ITS区测序,研究葱轮作后对土壤微生物多样性、物种组成及关键微生物的影响;然后分离可培养的关键细菌假单胞菌属,验证其对三七根腐病菌的拮抗功能。结果表明,葱轮作后显著提高了三七连作土壤细菌和真菌的丰富度,两种处理后的细菌和真菌在PCo A图上均能明显分开。门水平上,葱轮作后细菌变形菌门的相对丰度显著增加,酸杆菌门、绿弯菌门等显著降低;真菌子囊菌门的相对丰度显著降低,担子菌门显著增加。LEf Se分析表明,变形菌门及其下属的假单胞菌属等关键细菌在葱轮作后丰度显著增加,丛赤壳科中可以引起三七根腐的Fusarium和Ilyonectria等真菌在轮作后丰度降低。从轮作土壤中分离到22株假单胞菌,其中15株铜绿假单胞菌对三七根腐病菌有较好的拮抗效果。综上,葱轮作可以显著改善三七连作土壤的微生物状况,有益菌相对丰度增加而根腐病原菌相对丰度降低。利用葱与三七轮作对缓解三七连作障碍具有一定的潜力。

云南苹果园根际真菌的分离与鉴定

为了弄清云南苹果产区根际真菌种群与分布,从云南主要苹果产区的6个市(县)采集根部病害样品,观察并记录其在田间的危害症状,采用组织分离法分离与纯化获得200份真菌分离物,利用真菌ITS通用引物进行PCR扩增和测序并与序列BLAST比对,同时结合真菌形态分析鉴定分离获得的真菌属种。研究表明,云南苹果根际真菌包含有致病菌、有益拮抗真菌、腐生菌、内生真菌与环境代谢真菌等几种类型。在分离获得的真菌分离物中,根腐病致病菌和拮抗真菌占大部分,分离率分别为31.15%和22.11%,其次为果实病害的致病菌,分离率为8.04%,叶部病害的致病菌分离率为7.04%,腐生菌种群分离率为4.02%,枝干病害的致病菌分离率为2.5%,内生真菌粉红螺旋聚孢霉分离率为1%,木质纤维素降解真菌粗糙脉孢菌分离率为0.5%。此外,研究发现一些功能尚无研究的根际真菌。根腐病优势致病菌尖孢镰刀菌分布于马龙、泸西,具有较高检出率,宁蒗次之,其余果园没有检测出此菌;腐皮镰刀菌仅分布在宁蒗、泸西与丽江;引起苹果轮纹病和苹果枝干溃疡病的葡萄座腔菌分布于马龙、昭通、泸西;属于拮抗性真菌的木霉属和毛霉属真菌在云南苹果产区分布广泛。研究推断苹果园根际微生物存在致病菌与生物防治菌之间的互相对抗与斗争。根际腐生,功能不明的微生物需要进一步研究明确。

云南苹果白纹羽病原菌的分离与鉴定

为了明确云南苹果产区是否发生白纹羽病,本文按照柯赫氏法则,采用组织分离法和苹果枝条离体接种法,确定分离菌株的致病性,采用形态学和rDNA-ITS序列鉴定分离物的生物学归属。结果表明,分离菌株STX1.E.3、TJX-6、Y8-8与ZTZS-6在离体条件下能侵染苹果枝条,并在枝条表面形成白色丝网状菌索和褐色的水渍状圆形病斑,它们都属于引起苹果白纹羽病的褐座坚壳菌Rosellinia necatrix(Hart.)Berl。该病菌在云南省红河州泸西县、曲靖市马龙区、昆明市西山区和昭通市鲁甸县均有分布。这是云南省苹果白纹羽病的首次报道,为该病的发生规律和防治技术的研究奠定了基础。

云南昭通苹果根癌病病原菌的鉴定

为分离鉴定云南昭通苹果根癌病病原菌。笔者从云南昭通苹果园采得20株根部长有瘿瘤的苹果苗,将瘿瘤部分进行分离培养,得到20个菌株分离物,将得到的菌株针刺接种至番茄幼苗检测其致病性,对致病性菌株提取DNA,使用分子生物学方法进行鉴定,根据细菌通用引物以及细菌Vir C基因特异区段设计的特异引物进行PCR扩增、测序,经BLAST比对。结果表明:其中有3株能够引发典型的根癌症状,且3株致病菌均为根癌土壤杆菌。[结论]导致云南昭通苹果根癌病的病原菌为根癌土壤杆菌。

入侵杂草牛膝菊和粗毛牛膝菊种子成熟与萌发研究

为进一步明确入侵杂草牛膝菊(Galinsoga parviflora)与粗毛牛膝菊(G.ciliata)发生和危害规律,对其种子的成熟时间、结实能力和种子发芽能力进行了研究。结果表明,同期播种的粗毛牛膝菊种子成熟早于牛膝菊,全生育期内粗毛牛膝菊的成熟花序和种子数量更多。牛膝菊成熟种子28℃培养5 d发芽率超过40%,培养15 d基本完成发芽;粗毛牛膝菊种子培养5 d基本不发芽,培养30 d发芽的仍较多。可见粗毛牛膝菊的结实能力强于牛膝菊,但种子发芽速度慢,发芽周期长。推测粗毛牛膝菊种子可能具有一定的后熟或休眠特性,显示出更强的环境适应性。

茴香轮作调控土壤细菌群落缓解三七连作障碍的效应及机制

三七是我国特有的中药材,但连作障碍严重制约了其产业发展,轮作是生产上最常用且有效的缓解措施。本研究在三七收获后的土壤上轮作茴香,通过测定轮作土壤水浸液对三七存苗的影响来评价轮作对三七连作障碍的缓解效果,并从轮作对土壤细菌群落的影响方面深入阐释轮作缓解连作障碍的机制。结果表明,茴香轮作后的土壤水浸液可以显著提高三七的存苗率。土壤细菌分析表明,茴香轮作后土壤细菌群落发生了明显改变。细菌的丰富度增加,相对丰度>1%的优势菌门变形菌门Proteobacteria和放线菌门Actinobacteria的相对丰度呈增加趋势。属水平上,轮作茴香使66个属的相对丰度显著增加,其中相对丰度>0.2%的优势菌属有14个;30个属的相对丰度显著降低,其中优势菌属有8个,总体上看相对丰度显著增加的属多于显著降低的属。在相对丰度显著增加的优势菌属中包含常见的拮抗菌属假单胞菌属Pseudomonas和芽孢杆菌属Bacillus细菌。本研究也分离到2株假单胞菌和1株芽孢杆菌对三七根腐病菌腐皮镰刀菌Fusarium solani和Monographella cucumerina具有明显的拮抗活性。因此,轮作茴香可以改善三七连作土壤细菌群落结构,增加土壤中拮抗细菌的丰度,提高三七的存苗率。生产上利用茴香与三七轮作对缓解连作障碍具有一定潜力。

马铃薯育苗移栽技术研究进展及冬作区应用前景分析

育苗移栽技术因具有调节作物种植时间,节约用种,抵御不良环境危害,提高复种指数等优势而日益受到重视。通过大量查阅文献,概述了马铃薯育苗移栽技术方法及研究进展,并深入阐述了马铃薯育苗移栽技术的优势,同时提出了马铃薯育苗移栽存在问题及解决方法,并分析了冬作区应用马铃薯育苗移栽技术的前景。该研究为马铃薯育苗移栽技术的应用提供了理论依据。

海南省冬季橡胶林下马铃薯套种效果及种植密度筛选

为探明海南省冬季橡胶林下套种马铃薯是否可行,对林下套种马铃薯进行产量和品质初评;并对不同种植密度马铃薯长势和产量进行分析。结果表明:海南冬季橡胶林下套种马铃薯品种合作88折合净种产量为25 983.90 kg/hm2,与云南勐海净种差异不显著,而丽薯6号产量为20 155.35 kg/hm2,显著高于勐海净种;胶林下套种可显著提高合作88干物质含量;合作88适宜套种密度为株距20 cm,行距30 cm,丽薯6号适宜套种密度为株距30 cm,行距30 cm。说明海南冬季橡胶林下套种马铃薯存在较大可行性,这为橡胶林下复合种植提供新的模式。

PIN2蛋白在水稻根尖细胞中定位方法的优化

PIN2蛋白作为生长素外排蛋白,在植物根的向地性生长中起重要作用。免疫定位法是一种可以将蛋白在植物细胞中快速准确定位的方法。本研究利用改良的免疫荧光定位法,对PIN2蛋白在水稻根尖细胞中的定位进行了观察,并与前人的两种方法进行比较。结果表明,与已有的方案比较,改良免疫荧光定位法可使PIN2蛋白在水稻根尖细胞中的位置快速准确地被观察到,且简化了操作步骤,操作方便快速,可广泛应用于植物其他蛋白的定位研究。

三七根腐病田间分级标准研究及评价

目前三七[Panax notoginseng(Burk.)F.H.Chen]根腐病尚无病害分级标准,为发现抗病种质资源和评估病害防控效果,本研究建立了用于三七根腐病的田间分级标准。从云南省文山州收集200株发生根腐病的三年生植株,筛选获得具有代表性不同腐烂程度的98株样本,通过对表面腐烂占比、横截面腐烂、支须根腐烂、芽及芦头腐烂5项指标进行描述,采用SPSS21进行样本聚类分析,制定了如下用于三七根腐病的田间分级标准:0级,健康,无症状;1级,腐烂仅发生在块根表面、且0<腐烂面积占比≤10%,或腐烂已扩展至内部且5%<腐烂面积占比≤10%;2级,腐烂已扩展至内部、且10%<腐烂面积占比≤40%,支须根无腐烂;3级,腐烂已扩展至内部、且40%<腐烂面积占比≤50%,支须根腐烂;4级,腐烂已扩展至内部、且50%<腐烂面积占比≤70%,支须根腐烂脱落;5级,腐烂已扩展至内部、且腐烂面积占比>70%直至整个块根完全腐烂,支须根腐烂。本标准于2016~2017年连续2年被用于评价土壤处理防控三七根腐病害的发生危害和防治效果,结果显示,该标准可以较好地对不同土壤处理的防病效果进行量化和评估,且与传统分级标准相比,其评价结果更优。

三七根际耐皂苷木霉菌的分离鉴定及其拮抗促生活性评价

为筛选出三七根际具有拮抗促生活性的耐皂苷木霉菌,通过收集一年生健康三七根际土壤进行木霉菌株的分离,并测定三七根系分泌物对木霉菌孢子萌发的影响以及皂苷对木霉菌菌丝生长的抑制效果,筛选获得耐皂苷的菌株,进一步对其分类鉴定后进行拮抗根腐病病原菌活性测定以及盆栽促生效果、根际定殖能力及其对连作障碍缓解效果的评价。结果表明:试验共分离到6株木霉菌株,其中2株对三七根系分泌物敏感性较低,经过形态学特征和ITS序列比对鉴定为绿色木霉(Trichoderma viride)T3和渐绿木霉(T.viridescens)T20。T3和T20菌株对三七主要根腐病病原菌恶疫霉菌(Phytophthora cactorum)、毁灭柱孢菌(Cylindrocarpon destructans)、茄腐镰刀菌(Fusarium solani)、尖孢镰刀菌(F.oxysporum)和雪腐镰刀菌(Monographella cucumerina)均具有较强的拮抗效果,对恶疫霉菌抑制率分别可达到61.76%和70.59%;T3和T20菌株能促进三七植株的生长,将其接种于三七连作土中,在接种20 d后能够在根际较好的定殖,增加三七植株的存苗率,降低根腐病发病率。该研究结果为缓解三七连作障碍提供了重要的生防菌资源。