生物冰核研究与应用的现状和前景

引起水由液态变为固态的物质称为冰核或成核剂 ,冰核是多种多样的 ,可为无机物、有机物等非生物 ,也可是生物 ,目前已发现 4属 2 3种或变种的细菌、4属 11种或变种的真菌和一种病毒具成冰活性。细菌冰核是一类蛋白质 ,称冰蛋白 ,由细菌冰核基因编码 ,已有 11种冰核细菌的冰核基因被克隆并在大肠杆菌中得到表达 ,冰核基因编码的冰蛋白成冰活性比较弱 ,冰蛋白通过脂、碳水化合物等共价修饰装配成成冰活性较强的冰核。真菌冰核也可能是蛋白质 ,其与细菌冰核在特性上有许多差异。影响细菌冰核成冰活性的因素较多 ,主要有菌液浓度、培养基的组成、培养温度和 p H值等。生物冰核是引起和加重植物霜害和冻害的重要因子 ,并与弱寄生真菌引起的植物病害有重要的联系 ,通过防除冰核生物减少霜害和冻害的发生、控制病害的发展 ,在某些方面已得到显著效果。生物冰核是一类重要的资源 ,已成功地应用于人工降雪、制冷和高敏检测 。

引起杨树湿心材的一种病原真菌——Fusarium proliferatum(Matsushima)Nirenberg

在我国，杨树湿心材是一种分布广危害严重的病害。１９９５～１９９６年从湖北、山东、河北、辽宁等省及北京地区的２０多种杨树的根、干部取样，分离到一种真菌，此菌在杨树的根、干部都有广泛的分布，依据其形态特征和培养形状，据Ｎｅｌｓｏｎ，Ｔ．Ｍ．（１９８３）《ＦｕｓａｒｉｕｍＳｐｅｃｉｅｓ》，此菌被鉴定为Ｆｕｓａｒｉｕｍｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｕｍ（Ｍａｔｓｕｓｈｉｍａ）Ｎｉｒｅｎｂｅｒｇ。室内和田间的多次接种结果表明，Ｆ．ｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｕｍ致病力强，能产生典型的湿心材症状，是引起我国杨树湿心材的主要病原之一，这在国内外还是首次报道。电镜观察表明，此菌能破坏杨树导管—射线间纹孔膜，与国内外有关纹孔膜的报道一致。本文还讨论了细菌及生理因素在湿心材形成过程中的可能作用。

湖北省杨树湿心材发生及危害的调查研究

杨树湿心材在湖北省发生普遍，危害严重。据在湖北省嘉鱼县的调查，9个品种的病株率都达100％，胸径部位的变色直径占胸径的31．38％～64．35％；变色面积达5．49％～42．31％，严重影响杨木的生产、加工利用及其产品的质量。杨树湿心材在1a生杨苗的插穗部就已形成，此病可能从插穗的剪口或根部的伤口侵入，沿髓心扩展至主干，髓心首先遭到破坏，然后是心材的木质部变色。

根际微生态保健剂对杨树生长及抗病性的效应

研究了不同成分配比的根际微生态保健剂在拌土和蘸根两种施用方式下,对河北杨造林成活率、树高、胸径、树皮相对膨胀度、烂皮病发病率、感病指数以及树体电容的影响。结果表明,根际微生态保健剂对造林成活率、树皮相对膨胀度、树体电容、树木的高生长和胸径生长具有明显的促进作用,对林木的发病率和感病指数有明显的降低作用。同时,拌土处理下树木的各项指标显著优于蘸根处理。保健剂的4种主要成分菌剂、植物生长调节剂、复合肥以及保水剂对树木的作用特点也不同。在此基础上,确定了最佳杨树抗逆保健的各因素水平以及施用方法,优化后的抗逆保健剂成分质量配比为:菌根制剂74.997%,保水剂10.000%,复合肥14.999%,植物生长调节剂0.004%。

杨树上的冰核细菌及其在引起杨树冻害和诱发真菌溃疡病过程中的作用

在黑龙江、吉林和辽宁省的杨树上普遍存在着冰核活性（ＩＮＡ）细菌，经测定它们能在－４℃～－６℃温度下产生冰核活性。它们分属于３个属５个种或变种，即：菠萝泛生氏菌（ＰａｎｔｏｅａａｎａｎａｓＳｅｒａｎｏ１９２８）、噬夏孢子欧文氏菌（Ｅｒｗｉｎｉａｕｒｅｄｏｖｏｒａ（Ｐｏｎｅｔａｌ．）Ｄｙｅ１９６３）、丁香假单胞菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓｓｙｒｉｎｇａｅｐｖ．ｓｙｒｉｎｇａｅＶａｎＨａｌ１９０２）、丁香假单胞菌流泪致病变种（Ｐ．ｓｙｒｉｎｇａｅｐｖ．ｌａｃｈｒｙｍａｎｓ（Ｓｍｉｔｈ＆Ｂｒｙａｎ）Ｄｙｅ１９７８）和丁香假单胞菌未定变种（Ｐ．ｓｙｒｉｎｇａｅｐｖｓ．）。自然条件下ＩＮＡ细菌增加了杨树的冻害；冻害的主要时期是在早春杨树萌芽阶段。在由真菌ＤｏｔｈｉｏｒｅｌａｇｒｅｇａｒｉａＳａｃｃ．引起的大斑型溃疡病病斑中分离到的ＩＮＡ细菌数量最多；而同一真菌引起的水泡型溃疡病病斑中分离到的ＩＮＡ细菌数量最少。在杨树干上接种ＩＮＡ细菌并经冷冻处理后，增加了Ｄ．ｇｒｅｇａｒｉａ的侵染，形成大斑型溃疡。证明冻伤和其它伤口是Ｄ．ｇｒｅｇａｒｉａ形成大斑型溃疡病斑的主要原因。提出了对ＩＮＡ细菌造成的杨树冻害和真菌性溃疡病进行综合?

北方杨树上冰核活性细菌的研究

从辽宁省、黑龙江省及北京市的杨树不同部位及干部溃疡类病害的病斑上分离到大量细菌。约有６０％左右的菌株在－３．５～６℃具有冰核活性。其中，从树干冻伤部位分离的细菌数量最多，冰核活性细菌的比例也最高；由ＤｏｔｈｅｏｒｅｌｌａｇｒｅｇａｒｉａＳａｃｃ．引起的大型溃疡病病斑上也分离到较多的冰核活性细菌。用干部大型溃疡斑上分离到的１个冰核活性较强菌株［Ｅｒｗｉｎｉａｈｅｒｂｉｃｏｌａ（Ｌｏｈｎｉｓ）Ｄｙｅ］和叶部分离１个冰核活性强的菌株（ＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓｓｙｒｉｎｇａｅＶａｎＨａｌｌ），在人工霜箱中测定，可使杨树干条的结冰温度从－４．６℃分别提高到－２．２℃和－１．７℃。初步调查研究的结果表明，北方杨树上普遍存在着冰核活性细菌，它们在引起杨树冻伤过程中起重要作用；在诱发某些干部溃疡病过程中也可能有重要影响。

修枝技术防治杨树溃疡病效果及其机理的研究

杨树移栽后立即采取适当的修枝措施,可减少和控制缓苗期叶片的生长量,增加根系生长量。由于地上部分水分蒸腾面积的减少和地下部分吸水能力提高,使树体含水量增加,因而提高了杨树抵抗溃疡病的能力。采用修枝技术不仅可以收到显著的防病效果,对提高幼树成活和生长均有显著效果。

草坪褐斑病病原菌鉴定、流行规律及其综合控制技术的研究

通过 1996～ 1999年的调查研究表明 ,引起北京市草坪褐斑病的病原主要为立枯丝核菌 ,该菌以菌核在土壤中越冬 ,气温在 17℃以上时菌核开始萌发 ,萌发的最适温度为 30℃ ,土壤温度在 2 0℃以上时菌丝开始侵染 ;病害的流行可分为 4个时期 :菌核萌发期、侵染发病初期、发病盛期和病害稳定期 ,前两个时期是病害防治的关键时期 ;扑海因、甲基托布津和万霉灵对病菌的毒力强 ,可以作为病害防治的化学药剂 ,生防菌制剂特立克和X8也有一定的防治效果。在综合研究的基础上 ,依据病害的田间流行规律及发生特点配制了 3种药剂。田间防治试验表明 ,综合利用这

‘凤丹’离体快繁工厂化技术研究

杨山牡丹‘凤丹’(Paeonia ostii T.Hong et J.X.Zhang var.lishizhenii B.A.Shen)抗逆性强,适应性广,主要用作观赏、药用和新型油料作物。‘凤丹’种子繁殖的个体差异大,组织培养不定芽增殖系数低,生根困难,移栽驯化难以成活,严重制约良种繁育和新品种培育。本研究以‘凤丹’鳞芽探究鳞芽表面消毒最佳方式;生长调节剂、蔗糖浓度、继代周期、防褐化剂对不定芽扩繁的影响;不定芽珍珠岩基质容器化扦插生根、活性炭(AC)-吲哚丁酸(IBA)集成诱导不定根发生和移栽驯化。初步建立组织培养工厂化育苗技术体系,鳞芽以有效氯1%的二氯异氰尿酸钠水溶液处理20 min,去污染成活率高达66.0%;不定芽在6-苄氨基嘌呤(6-BA)0.5 mg/L、吲哚-3-乙酸(IAA)0.05 mg/L的改良WPM培养基上增殖系数最高达2.73;蔗糖浓度为20 g/L、继代周期为35 d有利于不定芽分化;培养基中添加维生素C(VC)15 mg/L、核黄素(VB2)20 mg/L抗褐化效果最佳。AC-IBA集成诱导不定芽生根,AC 0.5 g/L、AC培养时间为15 d、IBA 15 mg/L诱导生根率53.3%,小植株移栽驯化成活率26.7%;不定芽珍珠岩基质容器化扦插,IBA 20 mg/L诱导生根率40%,驯化成活率97.8%。优化的‘凤丹’组织培养体系为工厂化良种繁育奠定技术基础。

文冠果工厂化育苗组织培养技术体系建立

文冠果(Xanthoceras sorbifolia Bunge)是中国特有的一种抗旱耐盐的油料绿化树种,千花一果、植株变异大;扦插、嫁接等无性繁殖方式受母株繁殖材料数量和质量限制,组织培养尚存在不定芽增殖系数低、生根困难、试管苗移栽成活率低等问题。本研究基于植物组织培养进程5个阶段,分别研究其关键技术,发现文冠果茎段以有效氯浓度1.0%的二氯异氰尿酸钠水溶液消毒20 min去污染率最高,达46.7%。不定芽在添加6-苄氨基嘌呤0.8 mg/L、吲哚-3-乙酸0.05 mg/L、蔗糖30 g/L的MS培养基上培养30 d,增殖系数达5.22;在IBA 1.0 mg/L的1/2MS草炭、珍珠岩等比例混合基质上培养30 d,生根率达73.3%;在相同处理的琼脂培养基上的生根率为60.0%;在相同处理的琼脂培养基上培养15 d后,转接至活性炭琼脂培养基上培养15 d,生根率为56.7%。混合基质和琼脂培养基上的小植株驯化成活率分别为93.3%和83.3%。本研究为文冠果组织培养工厂化育苗微型快繁技术体系的建立提供基础。