芦竹属菌草腋芽萌发期耐盐性评价

【目的】筛选腋芽萌发期耐盐性较强的芦竹属菌草品种,为该类菌草耐盐品种培育提供参考。【方法】以国内外不同地区的12个芦竹属菌草品种为试材,对150 mmol·L^(-1) NaCl溶液处理后腋芽萌发期的各个指标(芽长、根长、芽鲜质量、根鲜质量、发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数)进行测定。利用模糊隶属函数法和聚类分析法对供试品种的耐盐性进行综合评价。【结果】与对照组相比,在150 mmol·L^(-1) NaCl胁迫下,所有供试品种的发芽势均降低,芽长、根长、芽鲜质量和根鲜质量都减小;除LZ_NO.1、LZ_NO.3和LZ_NO.7外,其他品种的发芽率均下降;活力指数受盐胁迫的影响最大。基于各指标耐盐系数隶属函数值的临近度对12个品种进行聚类分析,结果表明:LZ_NO.1、LZ_NO.3和LZ_NO.7为一类,属高耐盐型;LZ_NO.2、LZ_NO.4和LZ_NO.6为一类,属盐敏感型。【结论】腋芽萌发期耐盐性较强的芦竹属菌草品种为LZ_NO.1、LZ_NO.3和LZ_NO.7;根据活力指数可判定芦竹属菌草品种的质量优劣。

一株旱稻联合固氮菌株的分离鉴定及促生作用

[目的]旱稻是一种重要的种质资源,对成熟期旱稻根系内生固氮菌进行筛选与鉴定,以获得对旱稻有较好促生作用的菌株。[方法]采用联合固氮固体培养基培养方法,从成熟期旱稻根系中分离出内生固氮菌,通过扩增固氮酶nifH基因和16S rRNA基因进行分子鉴定和系统进化分析生化指标测定和形态学鉴定;采用透明圈法进行溶磷、产铁载体能力验证;以褐球固氮菌为阳性对照,利用ELISA测定试剂盒测定菌株分泌固氮酶活性、1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)脱氨酶,采用Salkowski比色法测定生长素(IAA)含量,并研究其生长特征。将分离的固氮菌株以1%浓度(约8×10~7CFU/mL)浸泡旱稻谷种进行催芽,研究其促生效果。[结果]分离的菌株URR45为固氮菌,属于嗜温型微生物,最适生长温度为32~50℃,最适pH为6.0~6.5,不耐盐。其分泌的固氮酶含量为220.15 U/L,ACC含量为898.69 ng/mL,生长素含量为14.91 mg/L,固氮酶含量和ACC含量显著高于对照组褐球固氮菌。该菌株能够利用葡萄糖、麦芽糖等碳源,属于发酵型细菌,具有水解明胶、溶磷和产铁载体特性。该菌株经16S rRNA基因测序后通过NCBI BLAST比对,鉴定为Herbaspirillum seropedicae,隶属于Pseudomonadota门、Betaproteobacteria纲、Burkholderiale目、Oxalobacteraceae科、Herbaspirillum属,革兰氏染色呈阴性。促生试验结果表明,在主根长度、侧根长度以及测根数方面均显著高于对照组。[结论]该菌株对旱稻幼苗具有一定的促生作用,在农业上产上可作为功能性内生固氮菌开发利用。

9种禾本科饲料植物在乌兰布和沙漠东缘的适应性及生产性能评价

【目的】筛选对乌兰布和沙漠东缘适应性良好的饲料植物,旨在为挖掘沿黄沙漠地区高产优质牧草资源提供依据。【方法】以巨菌草、玉米、苏丹草、红高粱、‘绿洲1号’、紫象草、甜高粱、高丹草、华南象草9种禾本科饲料植物为研究对象,生长107 d后测定其农艺性状、产量、营养成分及经济效益,并采用灰色关联度分析法对其生产性能进行综合评价。【结果】巨菌草的株高最高,达298.89 cm,其鲜草和干草产量分别为168.18、38.68 t·hm^(-2),显著高于其他植物(P<0.05);9种植物的茎叶比为0.79~3.00,干鲜比为15.29~44.10,其中,紫象草的茎叶比、干鲜比最低;巨菌草单位耗水量下的鲜草产量最高;紫象草的粗蛋白含量最高,甜高粱的粗脂肪含量最高,玉米的酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维含量最低,而巨菌草的木质素含量最低;玉米、红高粱的总可消化养分含量、产奶净能较高;巨菌草净利润最高,为28888元·hm^(-2);生产性能综合评价排名前3位的植物依次为巨菌草、紫象草、甜高粱。【结论】巨菌草产量大、水肥利用率高、经济效益好、生产性能综合评价最高,在沿黄沙漠地区具有较广的推广前景。

旱稻联合固氮菌的分离、鉴定及功能特性

【目的】通过研究旱稻内生固氮菌的生理特性,筛选出具有较强固氮和促生特性的菌株,为生物菌剂的开发提供依据。【方法】采用联合固氮固体培养基培养方法,从成熟期旱稻的根、茎、叶、谷粒中分离内生固氮菌,并进行系统进化分析、形态学鉴定、生理生化鉴定以及促生作用和拮抗禾谷镰刀菌等特性的研究。【结果】获得27株内生固氮菌,涵盖3个门,分别为芽孢杆菌门、变形菌门和放线菌门。其中,芽孢杆菌门的芽孢杆菌属为优势菌。从根中分离的URR05和URR37菌株经革兰氏染色呈紫红色,其余菌株呈紫色。所有菌株均能够利用葡萄糖,属于发酵型细菌,且为嗜温型微生物,最适温度为30~45℃,具有固氮、分泌生长素和1-氨基环丙烷羧酸脱氨酶、产铁载体、溶磷等特性。枯草芽孢杆菌URR64的固氮酶活性和吲哚-3-乙酸的质量浓度最高,分别为253.82 U·L^(-1)和19.19 mg·L^(-1);斯特氏杆菌URS02分泌的1-氨基环丙烷羧酸的质量浓度最高(1031.43 ng·mL^(-1)),且显著高于阳性对照组(褐球固氮菌)。1.03×10^(8)CFU·mL^(-1)的混合联合固氮菌对旱稻幼苗具有显著促生效果,芽孢杆菌属固氮菌对禾谷镰刀菌具有显著的拮抗作用。【结论】旱稻内生固氮菌群较为丰富,且具有多种功能。

基于高通量测序技术分析菌草酒发酵过程中的真菌群落变化

【目的】菌草酒是采用菌草为原料酿造的白酒,了解菌草酒不同发酵时期的真菌群落演变规律和优势真菌群落,为建立菌草酒微生物信息数据库、探究菌草酒的发酵机理、提升菌草酒的品质提供理论基础和科学依据。【方法】采用Illumina MiSeq高通量测序技术对菌草酒酿造过程中不同发酵时期的酒醅样本进行测序分析,揭示菌草酒发酵过程中真菌群落的分布和演替规律。【结果】在菌草酒发酵过程中,真菌群落的分布在不同发酵时期不断调整和平衡,共注释到8个门、22个纲、50个目、110个科、243个属。在门水平上分析,优势真菌门包括子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)和接合菌门(Zygomycota),平均相对丰度分别为92.32%、4.88%和1.34%,其中子囊菌门是整个发酵过程中的核心优势菌门。在属水平上分析,优势真菌属包括未分类属、酵母属(Saccharomyces)、曲霉属(Aspergillus)、青霉属(Penicillium)、木耳属(Auricularia)、被孢霉属(Mortierella)和镰刀菌属(Fusarium),平均相对丰度分别为45.53%、35.11%、2.72%、2.06%、1.60%、1.25%和1.00%,其中未分类属和酵母属在发酵过程中发挥重要作用。主成分分析(Principal component analysis,PCA)结果显示,发酵前和发酵后样本真菌群落的遗传距离均较远。【结论】菌草酒酿造过程不同发酵时期的酒醅中真菌群落的组成和多样性存在较大差异,而发酵前和发酵后的群落结构差异最为显著。

不同类型盐渍地对巨菌草生物学特性的影响初探

在内蒙古阿拉善盟乌兰布和沙漠边缘地区进行了不同类型盐渍对巨菌草生物学特性影响的试验研究。结果表明,随着盐渍地含沙量的增加,巨菌草植株出苗率和成苗率显著增大(P<0.05),对植株分蘖数、叶片数、叶宽、叶长影响显著(P<0.05),但对植株高度影响不明显。盐渍地含沙量越多,土质越疏松;巨菌草根系越发达,地下部分生物量也越大,但土壤漏水漏肥现象也越严重,导致地上部分生物量较小。结果显示,巨菌草对盐渍地具有一定的适应能力,这为以后利用巨菌草改良盐渍地提供了一定的科学依据。

菌草灵芝、菌糠和中草药饲料添加剂防治仔猪肠炎的效果

根据中兽医学理论,采用菌草灵芝菌糠、菌草灵芝子实体和中草药系列饲料添加剂防治仔猪肠炎痢疾,试验证明这些饲料添加剂与其他抗菌药物一样能有效防治仔猪肠炎痢疾,其中菌草灵芝菌糠的效果最好,从猪的血液检测指标也证实了菌草灵芝菌糠的免疫作用.由此认为菌草灵芝菌糠是一种免疫增强剂,作为饲料添加剂有重大的经济效益和社会效益,具有广阔的开发前景.

黄河菌草生态安全屏障建设的研究与应用

针对黄河流域不同类型的生态脆弱问题,在黄河上、中、下游的洪积扇区、沙漠区、砒砂岩区、河滩地水土流失区、盐碱地开展菌草生态治理研究与应用.结果表明,高寒地区菌草生态治理后,植被恢复快.巨菌草生长92 d,鲜草产量达到178.05 t·hm^-2,鲜根重31.35 t·hm^-2;洪积扇扇缘鲜草产量达到162.45 t·hm^-2,鲜根重26.85 t·hm^-2,洪积扇区域地表水的流失量比对照(CK)下降97.45%;流动沙地菌草生态治理后,巨菌草生长55 d,即可有效重建沙地植被,其根系形成网络状,防风阻沙固沙效果显著.巨菌草作为饲用作物栽培,鲜草产量达183.45 t·hm^-2.砒砂岩菌草生态治理后,绿洲1号、巨菌草成苗率分别为98.8%、93.5%,显著高于沙棘、杨柳、杨树.巨菌草植被恢复效果最好,鲜草产量达到62.25 t·hm^-2,鲜根重13.05 t·hm^-2,有效减缓砒砂岩区水土流失、沟头发育.黄土高原黄土阶地区河滩地水土流失菌草生态治理后,绿洲1号种植2 a后,越冬成活率达到98%,株高616.73 cm,平均分蘖44.35个,鲜草产量173.1 t·hm^-2,能发挥长效的保水固土作用.黄河下游冲积平原菌草改良盐碱地效果明显,pH降低,有机质、全氮、全磷、过氧化氢酶、多酚氧化酶和脲酶含量升高,河滩地菌草植被恢复效果好,菌草生长121 d,收割2茬,鲜草产量达269.25 t·hm^-2.系列研究成果表明,在黄河沿岸建设菌草生态屏障技术切实可行.

基于形态和基因组证据的禾本科新种——巨菌草

基于形态、质体基因组、核基因组和群体遗传学证据描述了禾本科黍亚科一新种——巨菌草(Cenchrus fungigraminus Z.X.Lin&D.M.Lin&S.R.Lan sp.nov.)。巨菌草是蒺藜草属(Cenchrus L.)的一个成员,植株高5~10 m,茎上部的节具分支,叶宽1.8~4.8 cm;花序每厘米簇生伞房花序6~15个,具很多刚毛,刚毛密被长毛。这些特征可区别于蒺藜草属所有已知的其他物种。形态、基因组、质体基因组和群体遗传学证据强烈支持巨菌草是一个未被描述的新种。

菌草灵芝菌糟水提物对奶牛生产性能和血液生化指标的影响

选取15头产奶量、胎次、泌乳天数、体重基本一致的健康荷斯坦奶牛,随机分为3组:对照组饲喂基础日粮;试验组Ⅰ、Ⅱ分别在饲喂的精料中添加25、50 g·头-1·d-1菌草灵芝菌糟水提物,研究水提物对奶牛生产性能和血液生化指标的影响.结果表明:Ⅱ组的结果优于Ⅰ组,在试验第11-20、21-30天Ⅱ组奶牛的日产奶增量较CK有显著差异(P<0.05),分别提高17.78%、17.14%,产奶量增加效果明显;全期产奶量增加13.79%,与CK的差异不显著(P>0.05);菌草灵芝菌糟水提物对两个试验组的乳成分、部分血液生化指标无显著影响(P>0.05).可见,菌草灵芝菌糟水提物作为奶牛饲料添加剂具有一定的开发价值.

菌草及菌物饲料化技术研究与应用

菌草是指可作为栽培食药用菌的草本植物,是指"菌"与"草"交叉的科学研究与产业发展的新领域,是一种新型生物材料和重要农业资源,是为解决"菌林矛盾"应运而生的产物。经过30余年发展,菌草技术已成为包括菌草组培快繁育苗、菌草标准化种植、菌草生态治理(防风固沙、控制水土流失等)、菌草食药用菌栽培、菌草及菌草菌物饲料、菌草固氮菌肥、菌草生物质能源和材料等多学科、多领域交叉的综合性应用技术。

荒坡地种植巨菌草对土壤微生物群落功能多样性及土壤肥力的影响

研究种植于荒坡地、不同生长年限(1、2、3、5a)的巨菌草对土壤微生物群落功能多样性及肥力的影响。结果表明,不同生长年限巨菌草土壤微生物对不同碳源的利用随培养时间延长而增大,培养72—96 h变化最明显,培养144 h后各土壤AWCD值均达到最大值。总体上AWCD值大小依次为:2年生>3年生>1年生>5年生>CK,不同生长年限的巨菌草土壤AWCD值均比对照高,且差异显著,2年生AWCD值最高,其次为3年生,1年生、5年生巨菌草土壤AWCD值差异不显著。对培养96 h土壤微生物利用碳源特性进行主成分分析,31个碳源中提取的与土壤微生物碳源利用相关的主成分8个,其中主成分1至主成分8分别能够解释变量方差的25.39%、18.89%、11.28%、9.31%、6.84%、5.60%、5.26%、4.71%,合计解释变量方差的87.27%;主成分1、主成分2能够区分不同生长年限巨菌草土壤的微生物群落特征,2年生、3年生巨菌草土壤微生物功能多样性与CK相比,差异显著;与主成分1显著相关的碳源主要是糖类,氨基酸,羧酸和多聚物,与主成分2显著相关的碳源主要是氨基酸。不同生长年限的巨菌草的Shannon(H)、均匀度、Brillouin指数均高于CK,且差异显著,2年生与3年生差异不显著,1年生与5年生差异不显著。总体上不同生长年限巨菌草的土壤的pH值、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾的含量比对照高,其中3年生巨菌草的土壤有机质含量比对照高98.20%,5年生巨菌草土壤的碱解氮含量比对照高93.2%;除1年生巨菌草外,有机质、碱解氮含量均与对照差异显著。在荒坡地种植巨菌草,可增加土壤微生物群落功能多样性,在一定程度上提高土壤肥力,荒坡地种植巨菌草能产生一定的生态正效应。

种植菌草对沙质荒漠化土壤养分、酶活性及微生物的影响

为改良乌兰布和沙漠东缘沙质荒漠化土地,探讨了种植巨菌草和绿洲1号2种菌草对土壤养分含量、酶活性及微生物的影响。结果表明,与未种植菌草的沙质荒漠地(CK)相比,种植巨菌草和绿洲1号均可显著提高沙质荒漠化土壤有机质、速效磷、速效钾、全氮、全磷含量,增幅分别为93.15%、30.91%、51.12%、75.38%、8.11%和245.21%、36.97%、23.97%、73.38%、10.81%;种植巨菌草和绿洲1号均可显著提高土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶(绿洲1号除外)、酸性磷酸酶活性,增幅分别为25.00%、39.18%、508.69%、718.18%和13.46%、2.24%、43.14%、109.09%,巨菌草的种植效果显著优于绿洲1号;种植巨菌草和绿洲1号均可显著提高土壤细菌、真菌、放线菌及微生物总数,增幅分别为2 715.75%、20.66%、94.24%、2 139.08%和2 054.72%、57.02%、66.51%、1 616.92%,总体以种植巨菌草微生物数量增加最多;种植巨菌草和绿洲1号后,细菌所占微生物总数比例分别提高25.76%和25.50%,而真菌、放线菌所占比例分别降低了94.62%、91.12%和91.39%、90.38%。综上,种植菌草对土壤起到了一定的改良作用,其中巨菌草改良效果更佳。

巨菌草对生态脆弱区治理与修复的研究进展

巨菌草是一种适应性广、抗逆性强和产量高的草本植物。为巨菌草在生态综合治理中应用提供参考,从巨菌草治理重金属污染和水土流失等方面对其治理和修复生态脆弱区的相关研究进行综述,并提出提高其生态治理有效性的研究发展方向。

菌草作为生物质燃料的初步研究

以生长3个月、1 a、2 a的巨菌草、象草、芦竹、五节芒等4种菌草为材料,对其进行作为生物质燃料的工业分析和燃烧特性研究。结果表明:不同生长期菌草的干燥基灰分含量为5.85%-18.25%,挥发分含量为64.28%-75.79%,固定碳含量为15.70%-19.54%,全硫含量为0.12%-0.76%;干燥基高位发热量为14.67-18.49 MJ.kg-1,是原煤发热量的70.0%-88.3%,空干基高位发热量为14.27-18.20 MJ.kg-1,是原煤发热量的68.2%-86.9%;巨菌草、芦竹和五节芒不同生长期的干燥基挥发分含量、固定碳含量、发热量不同,且随着生长期延长呈先升后降趋势,生长1 a时达到最高,最适宜作为生物质燃料,4种菌草中,芦竹的发热量最高。菌草作为生物质燃料有潜在应用前景。

低温胁迫5种菌草的抗寒性评价

研究莱竹、芦竹、巨菌草、象草、稗草等5种菌草的抗寒能力,分别以3,0,-5,-10,-15,-20℃等不同的温度处理,模拟低温胁迫,测定电解质渗透率、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、丙二醛(MDA)含量、可溶性糖(SS)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性等生理生化指标及恢复试验后的死亡率,结果表明,莱竹、芦竹、巨菌草、象草、稗草等5种菌草的半致死温度LT50分别为:-12.05,-21.28,0.69,0.18,-1.98℃;通过隶属函数法对各生理指标进行综合分析,5种菌草抗寒能力强弱为芦竹>莱竹>稗草>象草>巨菌草,该结果与恢复试验一致。

巨菌草(Pennisetum giganteum)研究进展

巨菌草是一种优质、高产、抗逆性强、适应性广的狼尾草属植物.巨菌草自引进、驯化成功后,已在食药用菌栽培、动物饲养和生态治理等领域获得广泛的应用.通过综述近10年来巨菌草生物学特征、生理生化特性及其应用等方面的研究进展,并对目前巨菌草研究和应用中存在的问题进行探讨,为将来巨菌草的进一步研究和利用提供参考.

种植密度与施肥对巨菌草农艺性状和生产性能的影响

以巨菌草为试验草种,通过研究种植密度与施肥对其农艺性状和生产性能的影响,探明高产栽培技术,为其大面积推广应用提供科学依据。结果表明,随种植密度增大,巨菌草分蘖数、茎粗减小,株高、鲜草产量先升后降,适宜的种植密度为株行距80cm×60cm(20 833丛·hm^(-2));以有机肥或废菌料作基肥,适宜施肥量为3 000kg·hm^(-2);在基肥基础上进行尿素或复合肥追肥,适宜追肥量为750kg·hm^(-2)。

5种菌草苗期抗盐性的评价

为探明莱竹、芦竹、巨菌草、象草、稗草等5种菌草苗期的抗盐能力,分别以0(CK)、50、100、150、200、250 mmol.L-1NaCl处理模拟盐胁迫,测定叶片的可溶性糖含量、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、细胞膜透性、丙二醛(MDA)含量等生理生化指标及恢复试验后植株的死亡率,并利用隶属函数法对以上指标进行综合评价.结果表明:随着NaCl胁迫浓度的升高,5种菌草植株的死亡率、细胞膜透性呈升高的趋势;稗草、巨菌草、象草的SOD、POD、CAT活性,可溶性糖、MDA含量呈先升后降的趋势,莱竹、芦竹的SOD、POD、CAT活性,MDA含量呈升高的趋势;稗草、莱竹、象草、巨菌草、芦竹的半致死NaCl胁迫浓度分别为132.6、129.8、105.9、114.9、164.1 mmol.L-1,其生理指标平均隶属函数值分别为0.58、0.43、0.94、0.06、0.02,5种菌草抗盐能力的强弱为:芦竹>稗草>莱竹>巨菌草>象草.

DNA测序技术及其应用研究进展

本文首先介绍了第一代、第二代、第三代DNA测序技术的原理、特点,在此基础上介绍了第二代测序技术在基因组测序、重测序,RNA测序,宏基因组,DNA甲基化等方面的应用。第一代测序技术以Sanger测序法为代表,操作繁琐、成本较高,不能满足大规模测序的需要。第二代测序技术以高通量、低成本为主要特点,主要包括Illumina公司的Solexa测序技术、罗氏公司的454测序技术和ABI公司的SOLiD测序技术,目前已广泛应用于生命科学研究的各个领域。第三代测序技术以单分子测序为主要特点,目前已经初见端倪,但是还没有被大规模广泛应用。