特基拉芽孢杆菌Bt-RS对盐胁迫环境下香蕉幼苗生长的影响

土壤盐渍化是世界性生态环境问题,是阻碍作物生长并致使农业生产损失的潜在非生物胁迫因子之一。利用植物根际促生菌促进植物生长,提高植物耐盐性,缓解植物所受的非生物胁迫被视为1种新兴有效可行方法。本研究以实验室前期于南海岛礁根际土壤中分离到的1株特基拉芽孢杆菌(Bacillus tequilensis)Bt-RS为研究对象,利用功能培养基对其耐盐特性和耐盐促生性状进行定性定量分析,并进一步通过土壤盆栽实验评价该菌株在盐胁迫环境下对香蕉幼苗生长的影响。研究结果显示:Bt-RS菌株能够在NaCl含量为0~10%的条件下生长,能耐受多种类型盐分,具有产1-氨基环丙烷-1-羧酸(1-aminocyclopropane-1-carboxylate,ACC)脱氨酶能力;在1%~5%的NaCl浓度下能够分泌植物生长素吲哚-3-乙酸(indole-3-acetic acid,IAA),最大产量值为6.4mg/L。盆栽实验结果显示:在正常条件下,接种菌株Bt-RS的香蕉幼苗相比未接种菌株其株高、叶面积、地上部分鲜重、地下部分鲜重、地上部分干重、地下部分干重分别提高40.30%、93.00%、102.38%、81.08%、65.82%、50.50%;在200mmol/L盐胁迫环境下,接种菌株Bt-RS的香蕉幼苗与对照组相比在株高、叶面积、地上部分鲜重、地下部分鲜重、地上部分干重、地下部分干重方面分别提高20.55%、65.01%、98.14%、144.93%、87.85%、54.01%;在正常条件与盐胁迫下接种菌株均能显著提高香蕉幼苗的株高、叶面积以及生物量(P<0.05),盐胁迫环境下的实验组与正常条件下的对照组相比在株高和叶面积上均无显著差异,因此通过施用菌株Bt-RS能够有效缓解NaCl对香蕉幼苗的胁迫,促进香蕉幼苗的生长。综上结果表明,特基拉芽孢杆菌Bt-RS具有较强的耐盐性以及产IAA和ACC能力,能够促进香蕉幼苗生长并在盐胁迫环境下显著提高植物耐盐性,可为开发与利用盐渍土提供菌株资源。

2株抗香蕉枯萎病菌链霉菌固态发酵工艺的优化及混合菌载体的选择

将具有抗香蕉枯萎病菌活性链霉菌通过固体发酵的优化,提高其菌丝生长以及孢子产量,并选择合适的吸附载体,为后期的香蕉枯萎病大田生物防治研究提供技术基础。采用单因子和4因子3水平正交试验法优化白刺链霉菌BWL15-4菌株及不吸水链霉菌BWL58菌株的固态法发酵培养基配方,通过单因子试验探讨了初始pH、接种量以及培养温度对2株菌生长情况的影响,并以孢子存活量多少确定了混合菌株的最适载体。BWL58优化后的固态发酵条件为:pH7.0左右,接种量2%,发酵温度28℃。培养基配方为:无机盐水占大米重量的150%,黄豆粉占大米重量的5%,麸皮占大米重量的20%,沙土占大米重量的30%。BWL15-4优化后的固体发酵条件为:初始pH6.3左右,接种量3%,发酵温度29.5℃。培养基配方为无机盐水占大米重量的130%,黄豆粉占大米重量的10%,麸皮占大米重量的20%,沙土占大米重量的20%。按照此优化条件进行固态发酵,白刺链霉菌BWL58菌株及不吸水链霉菌BWL15-4菌株孢子含量可分别达到1013cfu/g和1012cfu/g数量级以上。从面粉、高岭土、非耕作层土中通过筛选得到了混合菌的最佳填料为非耕作层。当非耕作层土与混合菌以2:1的比例混合时,在常温下保存3个月后,孢子数只降低一个数量级。

无核荔枝生长素反应因子基因克隆及序列分析

为获得在无核荔枝中胚珠退化过程中差异表达的生长素反应因子基因(ARF),对其全长的克隆并进行分析,根据构建的无核荔枝胚珠败育SSH消减文库的生长素反应因子EST序列,提取高质量的RNA,通过SMART-RACE技术,获得一个生长素反应因子3501bp的核苷酸序列。应用生物信息学软件进行分析,预测该序列含有2550bp的开放阅读框,推导的蛋白质为849个氨基酸,具有B3、Auxin_resp和AUX_IAA保守区与结构功能域。分析表明该基因为ARFs基因家族中的一个新成员,进化树上与芒果亲缘关系最近。

黑籽雀稗与假臭草的竞争效应研究

替代控制由于对环境友好而日益受到杂草防除专家、学者的青睐。鉴于替代控制所取得的成果,利用牧草黑籽雀稗(Paspalum atuatum)和假臭草(Eupatorium catarium Veldkamp)盆栽混种试验,结果表明:(1)混种时,黑紫雀稗的种间竞争大于种内竞争,而假臭草种间竞争小于种内竞争;(2)黑籽雀稗与假臭草需要相同的资源,在适当的种植比例和适当的种植密度下,两者均有将对手排挤出种群的能力;(3)混种密度、比例、密度×比例对黑籽雀稗与假臭草竞争力均有不同程度的影响;(4)种植密度和比例对假臭草和黑籽雀稗的表型特征存在互作效应。总的来看,黑籽雀稗和假臭草混种时,黑籽雀稗处于劣势,但在适当的混种比例和适当的种植密度下,黑籽雀稗的竞争力完全可以达到与假臭草相当的水平。为了使竞争向着有利的方向进行,可以通过调整种植比例和种植密度来使黑籽雀稗处于竞争优势。

饲料中添加复合芽孢杆菌对石斑鱼生长、免疫及肠道菌群的影响

研究以斜带石斑鱼(Epinephelus coioides)为试验对象,将分离自健康斜带石斑鱼肠道的3株芽孢杆菌Bacillus aerius B18、 B. aryabhattai B20和B. licheniformis B25以等比例浓度添加至饲料中,制成含菌量1×107CFU/g的饲料,评价其对石斑鱼生长、免疫及肠道菌群的影响。选取120尾平均体重3.5 g的健康石斑鱼,随机分为2组,每组3个重复,每个重复20尾鱼。试验期28 d。结果显示,与对照组相比,复合芽孢杆菌组石斑鱼的体增重和特定生长率显著提高(P<0.05),饵料系数显著降低(P<0.05),石斑鱼血清中酸性磷酸酶、碱性磷酸酶、超氧化物歧化酶、溶菌酶及补体C3的活性显著提高(P<0.05),石斑鱼脾中免疫基因MHCIa、IgM、MHCIIa和CD8a的表达量显著上调(P<0.05),石斑鱼肠道中有利于改善鱼类肠道健康水平的厚壁菌门(Firmicutes)、罗姆布茨菌属(Romboutsia)和鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)的丰度显著增加(P<0.05)。研究表明,该复合芽孢杆菌具有促进斜带石斑鱼生长、增强鱼体免疫力和改善肠道健康的作用。

海南吊罗山原始林区抗香蕉枯萎病土壤放线菌的分离及田间防治效果试验

为了从热带原始雨林土壤中筛选得到抗香蕉枯萎病的高效生防放线菌。采用平板对峙培养,盆栽防效和田间防效试验等方法,从海南吊罗山原始林区土壤样品分离的385株放线菌中筛选出了16株对香蕉枯萎病菌具有拮抗活性的放线菌,其中DL-28和DL-24菌株具强抑菌活性。盆栽防治试验结果表明:接种100天后,菌株DL-28和DL-24对香蕉枯萎病的平均防治效果分别达83.65%和76.51%。田间防治试验结果表明;香蕉定植7个月后,菌株DL-28和DL-24对香蕉枯萎病的平均防效达46.5%和60%。

产褐藻胶裂解酶菌株筛选与高产酶菌株的ARTP诱变选育

该研究采用平板酶解圈法从南海海域海藻、动物及沉积物样品中筛选产褐藻胶裂解酶细菌,对筛选菌株进行分子生物学鉴定,并利用常压室温等离子体(ARTP)诱变技术选育高产褐藻胶裂解酶菌株。结果表明,共分离筛选得到酶活较高的细菌14株,16Sr DNA比对分析结果表明,它们隶属于3个门、5个纲、7个目、8个科、9个属,其中有5株菌(占35.7%)可能代表着新的分类单元。以高产褐藻胶裂解酶海藻类芽孢杆菌(Paenibacillus algicola)HB172198T作为原始菌株,利用ARTP诱变技术选育获得2株褐藻胶裂解酶活力明显提高的突变株(编号分别为30-19、80-6),其酶活力分别比原始菌株提高了32.6%和21.6%,且连续6次传代培养诱变菌株的产酶遗传性状稳定。