辣椒根际土壤细菌群落与理化性质互作分析

【目的】分析辣椒根际土壤细菌群落与理化性质的互作,为科学防治辣椒土传病害和辣椒高产优质栽培提供参考依据。【方法】以辣椒苗期、花期和坐果期根际土壤(分别标记为SD、FR和FT)为研究对象,测定3组土壤样本中pH、有机质、总氮、碱解氮、总磷、有效磷、总钾和有效钾含量,采用Illumina HiSeq 2500测序平台进行高通量测序,分析辣椒不同生育期根际土壤细菌Alpha多样性指数及门和属分类水平上相对丰度,通过主坐标分析(PCoA)和基于Bray_Curtis距离的细菌群落不相似性检验,分析辣椒不同生育期根际土壤细菌与理化因子的相关性。【结果】随着辣椒生长,SD、FR和FT三者间的pH和碱解氮含量2个指标具有显著差异(P<0.05,下同);3个生育期土壤细菌的Alpha多样性指数和丰富度、Chao1指数均无显著差异(P>0.05);SD中特有操作分类单元(OTUs)数目最多;3个生育期土壤中变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和蓝细菌门(Cyanobacteria)均属于优势菌门;SD根际土壤中链霉菌属(Streptophyta)、嗜酸菌属(Acidovorax)、亚硝化球菌属(Nitrososphaera)和Gp6相对丰度较高,FR根际土壤中链霉菌属、亚硝化球菌属(Nitrososphaera)和红游动菌属(Rhodoplanes)的相对丰度较高,FT以链霉菌属和Trinickia为主。主坐标分析(PCoA)和不相似性检验结果显示,不同生育期根际土壤样本细菌群落之间差异显著。相关分析结果显示,土壤pH和碱解氮与细菌群落呈极显著正相关(P<0.01)。【结论】辣椒根际土壤理化性质及细菌群落结构因生育期不同存在差异,pH和碱解氮是影响细菌群落变化的关键因子。

HS-SPME-GC-MS/MS结合非靶向代谢组学分析涪陵榨菜发酵过程中挥发性成分

为探究涪陵榨菜在“三腌三榨”加工过程中挥发性成分的差异情况,通过非靶向代谢组学结合气相色谱-串联质谱技术与多元统计学方法,分析并探讨了涪陵榨菜在自发酵过程中挥发性代谢物的变化及其显著差异代谢途径。结果表明,不同腌制阶段榨菜中共检测到627种挥发性成分,主要包括烃类、酯类、杂环化合物、萜类、醛类、酮类、醇类、芳烃、酚类、胺类、含硫化合物、酸类、卤代烃、含氮化合物等。不同腌制阶段榨菜中差异显著挥发性成分存在较大差异,一腌阶段与对照组的特有差异挥发性成分为157个,二腌与一腌阶段组的特有差异挥发性成分为28个,三腌与二腌阶段组的特有差异挥发性成分为1个。经京都基因与基因组百科全书通路分析,差异挥发性成分显著富集的代谢通路包括次生代谢产物的生物合成、二萜类生物合成、单萜类生物合成、咖啡因代谢、脂肪酸生物合成等。本研究从代谢组学的角度分析了发酵榨菜的特异代谢产物,可为涪陵榨菜的标准化生产提供理论依据。

枯草芽孢杆菌Ya-1对辣椒枯萎病的防治及其对根际真菌群落的影响

探究生防菌枯草芽孢杆菌Ya-1对辣椒枯萎病的防治效果,及对辣椒受尖孢镰刀菌侵染后根际真菌群落和多样性的影响。以枯草芽孢杆菌Ya-1为接种菌,探究了枯草芽孢杆菌Ya-1对辣椒枯萎病的防治效果,并通过高通量测序研究了接种前,接种后10 d,20 d时受尖孢镰刀菌侵染后辣椒根际真菌群落变化。与FOC处理(C)相比,Ya-1+FOC(D)在第10天和第20天的相对防治效果分别为77.93%和77.26%。同时接种枯草芽孢杆菌Ya-1和辣椒枯萎病菌组真菌α多样性在10 d和20 d时真菌香农指数均高于接种辣椒枯萎病菌组。在进行处理后真菌群落组成发生了显著变化,同一时间点处理组和对照组真菌群落具有显著差异,接种辣椒枯萎病菌组和同时接种辣椒枯萎病菌和枯草芽孢杆菌Ya-1组也具有显著差异(P <0.05)。各处理土壤优势真菌种群分别为子囊菌门、接合菌门、担子菌门。在10 d和20 d,接种病原菌(OTU_1)相对丰度在接种辣椒枯萎病原菌组和同时接种辣椒枯萎病菌组和枯草芽孢杆菌Ya-1组间具有显著差异,相比较接种辣椒枯萎病原菌组,OTU_1相对丰度降低,被孢霉菌(Mortierella)的相对丰度升高。相比较对照组,接种辣椒枯萎病菌处理后连接数减少,而在加入枯草芽孢杆菌Ya-1处理后,正连接数降低。枯草芽孢杆菌Ya-1处理对辣椒枯萎病有较好的防治效果,同时它也改变了接种病原菌辣椒根际真菌群落多样性和结构,降低了真菌群落的复杂度和根际土壤中病原菌的丰度。

镉污染对稻田土壤真菌群落结构及多样性的影响

【目的】探究镉胁迫对稻田土壤真菌群落结构及其多样性的影响,为阐释镉胁迫对稻田土壤微生物多样性的影响机制提供科学依据。【方法】以湖南某镉矿周边3个镉污染程度(高、中和低)的稻田土壤为研究对象,采集土壤样品,测定土壤养分含量,利用Illumina MiSeq高通量测序技术探究土壤真菌群落结构,对比分析不同镉污染组土壤真菌群落多样性和群落结构差异。【结果】稻田土壤的真菌α多样性随着镉污染水平升高逐渐降低,高镉组(总镉含量>3.0 mg/kg)α多样性显著低于中镉组(总镉含量0.3~3.0 mg/kg)和低镉组(总镉含量<3.0 mg/kg)(P<0.05,下同),但中镉组和低镉组之间的差异较小。高镉组与中、低镉组土壤样品间真菌群落具有显著差异。在门水平上,子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)和被孢霉门(Mortierellomycota)在所有样品组中均属优势菌门,相对丰度在51.09%~81.93%。韧伞属(Hypholoma)、篮状菌属(Talaromyces)、Meliniomyces属在高镉组的相对丰度显著高于中镉组和低镉组,可能是潜在的耐镉菌。有机质、pH、碱性氮、有效磷、有效钾、总磷、总镉及有效镉均与土壤真菌群落结构呈极显著正相关(P<0.01)。【结论】高浓度镉污染可降低稻田土壤真菌群落α多样性并改变土壤真菌群落结构。pH、碱性氮、有效磷、有效钾、总磷、有机质、总镉及有效镉均与土壤真菌群落结构显著相关,是影响土壤真菌群落结构的主要驱动因子。

生防菌剂多黏类芽胞杆菌对辣椒根际土壤细菌群落的影响

多黏类芽胞杆菌对辣椒疫病有较好的防治效果,本文重点研究了其对辣椒根际细菌微生物的影响。收集了109 cfu/g多黏类芽胞杆菌WP、25%嘧菌酯SC、68%精甲霜·锰锌WG及对照处理后的辣椒根际细菌,通过高通量测序分析了根际细菌种群多样性和群落结构。多黏类芽胞杆菌处理后的辣椒根际细菌多样性最高,化学药剂处理后的辣椒根际细菌多样性也均高于对照。通过分析高通量测序结果,发现辣椒根际细菌包括变形菌门Proteobacteria、奇古菌门Thaumarchaeota、酸杆菌门Acidobacteria、绿弯菌门Chloroflexi、放线菌门Actinobacteria等13个门。变形菌门的丰度在对照(JD)中高达70.65%,而在嘧菌酯(JA)、精甲霜·锰锌(JB)和多黏类芽胞杆菌(JC)的处理中分别降至24.41%、25.64%和34.95%,但仍然是各处理的优势菌群。在化学药剂和多黏类芽胞杆菌的3种处理中酸杆菌门和绿弯菌门菌群的丰度远高于对照,特别是奇古菌门菌在化学药剂处理中的丰度极显著高于多黏类芽胞杆菌和对照处理。经多黏类芽胞杆菌处理后发现芽单胞菌门和芽单胞菌属远高于对照,分别为7.35%(JC)、0.11%(JD)。研究结果表明:施用多黏类芽胞杆菌不仅可以有效防治辣椒疫病,还可以改变辣椒根际土壤微生物区系,提高土壤中细菌种群的多样性。

沼泽红假单胞菌Atp2蛋白的原核表达及稻瘟病菌的互作蛋白初步筛选

光合细菌沼泽红假单胞菌Rhodopseudomonas palustris PSB06是对稻瘟病具有良好防效的生防菌株。为进一步挖掘其生防代谢产物,前期通过蛋白层析分离技术,从PSB06培养液中鉴定到一个ATP合成亚基Atp2蛋白,ATP2基因编码序列为1431 bp。构建了pET32a(+)-ATP2重组表达载体,原核表达纯化后获得的Atp2蛋白产物用SDS-PAGE和Western blot进行鉴定。试验证明Atp2蛋白显著抑制稻瘟病菌的附着胞形成和在水稻寄主上的致病力。为阐明Atp2蛋白抑菌机理,通过酵母双杂交技术,以Atp2为诱饵筛选稻瘟病菌cDNA文库,获得了7个与Atp2有相互作用的蛋白质,分别是E3泛素连接酶复合物(MGG04978),两个核糖体蛋白(MGG16204、MGG04977)和4个假定蛋白(MGG09168、MGG01034、MGG03543、MGG00718),研究结果为揭示Atp2蛋白抑制稻瘟病菌的作用机制提供理论基础。

辣椒疫病罹病植株根际土壤细菌群落多样性分析

【目的】分析辣椒疫病罹病植株根际土壤细菌群落多样性,为辣椒疫病防控提供理论依据。【方法】采集湖南长沙、吉首及永州地区辣椒疫病罹病植株根际土壤,运用IlluminaMiSeq高通量测序技术对土壤样品基因组DNA的16S rDNA-V4区进行测序分析,明确不同地区罹病辣椒植株根际土壤细菌群落多样性。【结果】3个地区罹病辣椒根际土壤的细菌OTU数量存在差异,独有OTU占总体比例各有差异,其中永州地区占其总数的30.18%、吉首地区占其总数的41.83%、长沙地区占其总数的24.07%,3个地区共有OTU占所有检测到OTU的14.95%。α多样性指标均表现为长沙地区最低,吉首地区最高。在门水平上,3个地区的罹病辣椒根际土壤微生物组成相似,优势菌门为Acidobacteria(酸杆菌门)、Proteobacteria(变形菌门)、Actinobacteria(放线菌门)和Chloroflexi(绿弯菌门),但3个地区在相对丰度上表现一定差异。【结论】湖南永州、吉首和长沙地区辣椒疫病罹病植株根际土壤细菌多样性存在差异,以吉首最高、长沙最低;3个地区的罹病辣椒根际土壤微生物组成相似,但相对丰度存在差异。

光合细菌菌剂对稻曲病和稻瘟病的田间药效试验

研究了光合细菌菌剂对稻曲病和稻瘟病的田间防效,为光合细菌应用于水稻病害防治提供科学依据和生防资源。结果表明:2.0亿CFU/mL嗜硫小红卵菌HNI-1悬浮剂处理对水稻稻曲病有较好的控制作用,防效在60.85%~76.73%之间,用量为300 mL/hm2时防效最好;2.0亿CFU/mL沼泽红假单胞菌PSB-S悬浮剂对水稻稻瘟病具有较好的防效,防效在47.44%~68.41%之间,用量为600 mL/hm2时防效最好。这表明光合细菌菌剂具有防控稻瘟病和稻曲病的应用潜力。

大豆不同生育期叶际光合细菌群落结构特征

【目的】探究大豆不同生育期叶际光合细菌群落结构多样性及其分布特征,揭示大豆生育期与光合细菌群落结构变化间的关系,为促进光合细菌在农业生产中的应用提供参考依据。【方法】对5个生育期(苗期、出枝期、花期、鼓粒期和成熟期)大豆叶际光合细菌的Puf M基因序列进行PCR扩增,并对PCR扩增产物进行Illumina高通量测序,分析大豆叶际光合细菌群落多样性及分布特征。【结果】从大豆5个生育期叶片样品中共检测到光合细菌2门、5纲、36属、84种。不同生育期大豆叶片样品中光合细菌的群落组成和结构存在一定差异,在相对丰度方面表现为成熟期>苗期>出枝期>花期>鼓粒期;在多样性方面表现为苗期>出枝期>花期>鼓粒期>成熟期。大豆不同生育期的叶际光合细菌在门、纲、属和种分类水平上的优势菌群及所占比例分别为变形菌门(Proteobacteria)(92.11%~99.29%)、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)(75.17%~97.40%)、甲基杆菌属(Methylobacterium)(60.67%~95.09%)和扭脱甲基杆菌(Methylobacterium extorquens)(36.89%~87.88%),随着分类水平逐渐细化,不同生育期对大豆叶际光合细菌群落组成和分布的影响越大。【结论】生育期对大豆叶际光合细菌群落结构有重要影响,实际生产中可通过在大豆不同生育期施用不同的光合细菌以促进优势群落形成,从而促进大豆生长。

UPLC-MS/MS检测氟吡菌酰胺在菜豆中的残留及消解动态

通过改良的QuEChERS方法提取和分散固相萃取净化,建立了菜豆中氟吡菌酰胺及其代谢物BZM残留的高效液相色谱-串联质谱检测方法,并分析了氟吡菌酰胺及其代谢物在菜豆中的残留消解行为。结果表明:当菜豆样品中添加0.005~1 mg/kg的氟吡菌酰胺时,其平均回收率为91.5%~98.7%,RSD为2.3%~4.2%;BZM在菜豆中的平均回收率为90.5%~96.7%,RSD为3.3%~10.1%,表明该检测方法准确度和精密度较高,可以满足农残分析的要求;氟吡菌酰胺在菜豆上的消解半衰期为2.9 d,属于容易降解的农药。目前我国尚未对氟吡菌酰胺在菜豆上进行登记,建议加强菜豆农药登记和MRL的制定工作。

我军军演实现革命性变革——实兵演练贴近实战无脚本

金秋的一天，一场实兵对抗军事演习在北京军区某合同战术训练基地举行。记者随32名外国驻华武官和军事科学院有关研究人员现场观摩了这次军演。

南瓜白粉病不同病情等级下叶际细菌群落结构和多样性

南瓜白粉病是一种危害严重的真菌病害,研究不同病情等级下细菌群落组成的异同对进一步研究南瓜白粉病的生物防治具有重要意义。采集来自3个不同发病等级的南瓜白粉病叶片(R1、R2和R3),运用高通量测序方法分析比较了不同发病等级的南瓜叶片的细菌群落结构和多样性,发现三个不同病情等级下细菌群落结构存在显著差异。在门水平上,三个病情等级下优势门均为Actinobacteria(放线菌门)、Bacteroidetes(拟杆菌门)、Proteobacteria(变形菌门)和Firmicutes(厚壁菌门);在属水平上,R1病情等级下优势属是Methylobacterium、Sphingomonas和Acinetobacter,R2病情等级下为Acinetobacter、Kluyvera和Pantoea,R3病情等级下为Methylobacterium、Kluyvera和Pantoea。南瓜白粉病菌可以改变南瓜叶际细菌群落结构,影响细菌群落多样性。Kluyvera、Pantoea和Erwinia的相对丰度与病情等级呈正相关,随着病情严重发生,丰度得到增强,表明它们可能与白粉菌存在协同作用。这些结果对进一步研究南瓜叶际微生态从而防控白粉病提供了科学参考依据。

沼泽红假单胞菌 PSB06对辣椒根际微生物群落结构的影响

生物农药的使用极大地减少了对环境的污染,探究生物农药对致病菌的细菌多样性及群落分布将为后续研究生物农药对致病菌的微生态调控提供理论依据.本研究运用Illumina Mi Seq高通量测序技术分析比较辣椒健康植株与疫病发病植株根际土壤微生物多样性,以及研究沼泽红假单胞菌PSB06对植株根际土壤的微生物多样性影响,探究沼泽红假单胞菌PSB06对辣椒疫病的微生态调控机制.结果显示,在第7 d和第14 d的来自同一处理的根际土壤细菌群落多样性变化没有显著差异,辣椒疫病发病植株根际土壤微生物多样性均小于健康植株根际土壤微生物多样性且喷洒沼泽红假单胞菌PSB06发酵液的土样微生物多样性最高;辣椒疫病发病植株根际土壤中放线菌丰度均小于健康植株且喷洒沼泽红假单胞菌菌剂PSB06的土壤中放线菌的丰度最高.辣椒发病植株与健康植株根际土壤中微生物多样性存在显著差异.施用沼泽红假单胞菌可以改善土壤微生物区系,提高土壤微生物群落丰富性以及土壤中放线菌所占的丰度.

稻田土壤光合细菌群落对镉污染的响应

稻田重金属污染每年造成水稻产量的巨大损失,重金属污染问题日益受到人们的关注.因此,了解不同镉污染水平下水稻土微生态及理化性质的变化具有重要意义.本研究通过16S测序技术探讨稻田土壤光合细菌群落对不同镉污染水平的响应.结果表明,随着镉污染程度升高,pH值、总镉和有效镉含量逐渐降低.高镉组、中镉组和低镉组的土壤α多样性差异较小,富集的光合细菌种群具有显著差异,光合细菌群落之间也均具有显著差异.高镉组光合细菌物种之间有效连接明显多于中镉和低镉组,连接更紧密且密度更高.碱性氮、pH、有效磷、有效钾、总氮、总磷、有机质、总镉和有效镉是影响光合细菌群落的重要因素,与光合细菌群落显著相关,解释了59.90%的光合细菌群落变异,其中有效镉含量与Methylorubrum populi、Methylorubrum extorquens、Methylobacteriumsp.Leaf125和Rhodopseudomonassp.AAP120显著正相关(R>0.05,P<0.05).本研究对了解镉污染对稻田土壤特定功能微生物种群的影响具有重要意义.

大白菜NPR家族基因鉴定及表达模式分析

为明确大白菜NPR转录辅助因子在大白菜基因组中的数量、结构和表达特点,揭示NPR在水杨酸信号途径调控大白菜生长发育过程中的作用。本研究利用拟南芥资源信息库TAIR10和芸薹属基因组网站Brassica Database鉴定大白菜基因组中的NPR家族成员,并对其蛋白和基因特性进行生物信息学分析。鉴定出大白菜基因组中包括11个NPR家族基因,分别定位在大白菜7条染色体上,具有1~5个外显子不等。BrNPR家族蛋白可聚类为6个分支,包含11个保守元件,并且所有BrNPR家族成员均含有DUF和Ank两个保守结构域,其中BrNPR1-4成员基因的编码区均含有核定位信号(NLS)。基因表达模式检测结果表明部分大白菜NPR基因在不同组织中具有组织特异的表达模式,BrNPR1B在根、茎和叶及BrNPR3B在花和种荚中表达显著,绝大部分BrNPR基因受盐胁迫诱导表达,部分BrNPR基因受根肿菌侵染诱导表达。本研究可为后续大白菜NPR基因的功能验证提供依据。