北京地区草莓灰霉病菌对异菌脲的抗性及抗性分子机制

由灰葡萄孢(Botrytis cinerea Pers.)引起的草莓灰霉病是草莓上危害严重的病害之一。为了解北京地区草莓灰霉病菌对二甲酰亚胺类常用杀菌剂异菌脲的抗性,本研究采用最低抑制浓度法分别检测了2013年和2014年从北京地区15个草莓园采集的共计121株草莓灰霉病菌对异菌脲的抗性。结果表明,北京地区草莓灰霉病菌对异菌脲存在较高的抗性频率,2014年较2013年的抗性频率略有上升,由40.4%上升为45.3%。不同草莓园菌株的抗性频率差异很大,可能与用药水平有关。2014年的低抗、中抗和高抗菌株数分别占检测菌株总数的9.4%、28.1%和7.8%。利用PCR技术扩增编码组氨酸激酶基因BcOS1中与二甲酰亚胺抗性相关的区段,对抗性菌株的分子机制进行了初步研究,结果表明BcOS1基因第1 214位核苷酸发生了2类突变:以第Ⅰ类为主,菌株的抗性水平为中抗和高抗,由ATC突变为AGC,导致第365位氨基酸由异亮氨酸变为丝氨酸;第Ⅱ类菌株为低抗,由ATC突变AAC,导致第365位氨基酸由异亮氨酸变为天冬酰胺。

不同栽培模式春玉米花粒期冠层不同部位叶片的衰老特性

开花后是作物产量形成的关键期,阐明该时期不同栽培模式下春玉米冠层不同部位叶片的衰老特性,有助于理解不同栽培模式产量差异的形成机制,为不同栽培模式玉米植株衰老调控提供理论依据。对密度、耕作方式和肥料运筹等农艺措施进行不同组合,模拟不同产量水平的栽培模式,设计了基础(ISP)、农户(FP)、高产高效(HH)和超高产(SH)4种栽培模式。通过叶面积(LA)动态变化模型y=ae^(b−cx)/(1+e^(b−cx))解析叶片衰老过程;通过测定不同部位叶片光合色素、抗氧化酶活性等指标,比较不同栽培模式玉米叶片的衰老特性。HH(12445.55 kg∙hm^(−2))和SH(13759.07 kg∙hm^(−2))的产量显著高于FP和ISP(P<0.05),分别较FP增产14.4%和26.4%;吐丝期和成熟期SH的干物重较HH分别提高18.5%和10.4%(P<0.05),HH较FP分别提高2.8%(P>0.05)和17.7%(P<0.05)。与FP相比,HH和SH叶片衰老启动晚且以上部叶片最为典型,平均衰老速率下降26.7%和18.0%,其叶片最大衰减速率出现的时间延长12 d和8 d,单株最大叶面积增加8.7%和6.6%。吐丝后0~60 d,HH和SH下部平均叶面积分别较FP高42.4%和17.3%。吐丝后,HH和SH的中下部叶片光合色素含量和保护酶活性均显著高于FP(P<0.05)。HH中下部叶片的保护酶活性始终维持在较高水平且生育后期下降缓慢。吐丝后,不同栽培模式玉米各部位叶片的MDA含量均呈上升趋势,且HH和SH的MDA含量与FP相比维持在较低水平。与农户模式相比,密植、深翻和分次施肥技术要素集成的高产高效和超高产栽培模式,花粒期冠层上部叶片衰老启动较晚,而中下部叶片面积较高且衰老较慢,吐丝后其色素含量较高且下降缓慢,同时叶片保护酶活性较高,显著减缓了中下部叶片衰老进程,有利于开花后光合物质同化,实现高产。

FCC装置流化状态检测系统及其应用

介绍一种便携式催化裂化装置催化剂流化状态检测系统，它由微机和多个微型差压变送器组成。其微型差压变送器按ＤＤＺ－Ⅲ仪表和本质安全电路设计，采用笔记本式３８６微机和新型６４路１２位Ａ／Ｄ转换板。本系统已在现场运行，效果良好。

水稻秸秆降解复合菌系的筛选构建及其田间应用效果

【目的】筛选并构建适宜原位还田水稻秸秆快速腐解的高效多功能复合菌系,以提高秸秆原位还田的腐解速率。【方法】秸秆原位腐解菌株从水稻田带有腐烂秸秆的表层土壤中筛选分离,分别采用DNS法、摇瓶培养观察法和失重法测定了腐解菌株的羧甲基纤维素酶活性、滤纸崩解能力及水稻秸秆降解能力,对降解效果较好的菌株进行了16S rRNA或18S rRNA鉴定。选取无拮抗作用的菌株构建复合菌系,并在实验室条件下测定各复合菌系的滤纸酶活性和秸秆降解率。挑选降解效果较好的复合菌系进行田间试验,分析了秸秆降解率、土壤有机质及速效养分含量,调查了水稻产量。【结果】从土壤中共分离到秸秆降解率均高于19.8%的菌株有6个,包括B2、B5、B6、F1、F5、F12,经鉴定分别为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis,B2)、耐盐芽孢杆菌(Bacillus halotolerans,B5)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis,B6)、米曲霉(Aspergillus oryzae,F1)、黑曲霉(Aspergillus niger,F5)、长枝木霉(Trichoderma longibrachiatum,F12),其中F12 (长枝木霉)的秸秆降解率最高(29.1%)。以该6个菌株构建了7组复合菌系,复合菌系B2+F12、F1+F5+F12、B2+F5+F12的秸秆降解效果较好,在液体培养基中,对秸秆的降解率分别达到32.9%、29.8%、40.3%。利用这3组复合菌系进行田间试验,结果表明,复合菌系B2+F5+F12表现最好,与未施菌剂相比,原位还田的水稻秸秆降解率提高了37.1个百分点,土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量分别增加了2.1 g/kg、1.9 mg/kg、0.6 mg/kg、1.7 mg/kg,水稻产量提高了6.3%(P<0.05)。【结论】施用复合菌系B2+F5+F12不仅具有良好的水稻秸秆降解能力,同时能增加土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量,并促进作物产量的提高,具有较好的应用潜力。

华北平原农田厚包气带及含水层反硝化细菌的分离鉴定及作用机制研究

华北平原农田由于长期过量施用氮肥,造成了土壤硝酸盐累积,导致地下水硝酸盐污染日趋严重。微生物的反硝化作用可将土壤中累积的硝酸盐或亚硝酸盐还原为气态产物,是消减厚包气带土壤累积的硝酸盐的重要途径。因此筛选高效反硝化微生物资源,对人工强化厚包气带土壤反硝化脱氮,阻控地下水硝酸盐污染具有重要作用。基于此,本研究采集位于华北平原的中国科学院栾城农业生态系统试验站长期施氮[施氮量为600 kg(N)·hm−2·a−1]定位试验0~150 m农田厚包气带及含水层土壤样品,从中筛选到62株细菌。16S rRNA基因序列分析表明这62株菌株与变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)中的9个属具有较高的同源性。根据系统发育树的结果,挑选7株亲缘关系较远的菌株进行反硝化潜势试验,结果表明,菌株L71、L13和L103具备反硝化产气能力。电镜观察结果表明,这3株菌均为无鞭毛的杆状细菌,其长度分别为1.0μm、1.5μm和1.5μm,只有L103具有运动能力。此外,菌株L103具有完全反硝化能力,且脱氮能力受到pH的影响,在本试验条件下,菌株L103的反硝化速率高达1.62~2.36 g(KNO3)·d−1·L−1,具备实际应用潜力。本研究表明华北平原厚包气带土壤中存在完全反硝化微生物,并可为人工强化治理厚包气带土壤硝酸盐污染提供菌种资源和理论依据。

一种新型微机处理实时多点液体流量分布测量系统

该文介绍了新研制的一种冷模下测量气液两相流分配器下液体流量径向分布的测量系统。该系统采用积存液体排开气体原理使两相流变成单相流，并按固定容积、测量时间求出流量的新思路设计，利用计算机内部时钟方便计时，因此减化了电路和结构的设计，缩小了体积，可快速、实时、多点地测量。其最大特点是各点量程几乎不受限制，数据处理快捷。已在加氢反应器冷模上成功地应用。该仪器可推广到其它气液两相流分布的测量中去。

一株溶杆菌Lysobacter soli RCu6的转录组水平铜抗性机制研究

铜是许多细胞酶所必需的微量元素,然而过量的铜通常对细胞有毒。细菌已经进化出许多铜抗性策略,但其分子机制尚不完全清楚。本研究在农田土壤中分离了一株高度抗铜(对铜的抗性达3.2 mmol∙L^(−1))的细菌菌株RCu6,并利用全基因组和转录组学方法分析研究了其抗铜机制。RCu6菌株的全基因组测序显示该菌株在分类学上属于溶杆菌(Lysobacter soli);与已发现的同种菌株相比,基因组分析显示该菌株具有独特的由多个基因编码的抗铜系统。转录组分析表明在0.8 mmol∙L^(−1)和1.6 mmol∙L^(−1)胁迫下分别有315个和839个基因差异表达;铜稳态、组氨酸代谢、硫代谢和铁硫簇组装途径与RCu6菌的铜抗性相关,表明RCu6抗铜是一个细胞内多系统协同过程。本研究揭示了溶杆菌属菌株铜抗性分子水平的机制,为重金属污染农田土壤修复和利用提供了菌种资源和理论依据。

玉米秸秆不同还田方式下腐解菌剂的应用效果研究

试验设置3种秸秆还田方式和2种剂型腐解菌剂处理,以秸秆离田和秸秆还田无菌剂为对照。在玉米收获后测定不同处理的秸秆腐解率、土壤养分含量、单株生物量和产量,研究还田方式对秸秆降解效果、土壤养分含量和玉米产量的影响,比较不同秸秆还田方式下腐解菌剂对秸秆腐解效果。结果表明,旋耕和深耕还田的秸秆腐解率要显著高于浅旋还田。秸秆深耕还田相较于浅旋和旋耕还田可以显著提高0~60 cm土壤有机质、速效钾含量和玉米产量。在施用腐解菌剂处理中,固体菌剂的秸秆腐解率高于液体菌剂,无显著差异。在秸秆浅旋和旋耕还田方式下,施用菌剂处理的秸秆腐解率显著高于未施用菌剂处理。在秸秆深耕还田条件下,施用菌剂显著增加了玉米单株生物量。腐解菌剂对秸秆腐解和玉米生长具有一定促进作用,在秸秆不同还田方式下腐解菌剂的应用效果存在一定差异。

吉林省不同黑土土壤微生物学肥力指标差异

选择吉林省不同肥力黑土,开展高、中、低肥力土壤微生物数量、土壤微生物量碳、微生物量氮及土壤酶活性等微生物学指标测定,系统分析不同肥力土壤微生物学指标差异,拟合不同肥力土壤与微生物学肥力指标的关联性,确定不同肥力土壤微生物学指标参考标准值。结果表明,不同肥力土壤微生物学肥力指标有很大差异,高肥力土壤具有较高的细菌、放线菌、微生物量碳、微生物氮数量以及土壤酶活性,真菌数量较低,为细菌型健康土壤;低肥力土壤细菌、放线菌、微生物量碳、微生物氮数量和土壤酶活性较低,真菌数量较高。提出吉林省不同肥力土壤相关微生物指标临界阈值,建立不同肥力土壤微生物学肥力指标评价标准。

秸秆还田配施腐解菌剂对土壤团聚体及其有机碳固持的影响

采集吉林省半干旱地区浅旋和深翻模式下秸秆离田和秸秆还田配施腐解菌剂0~40 cm土壤样品,分析土壤团聚体组成及有机碳的分布特征。结果表明,深翻模式下秸秆腐解率高于浅旋模式,腐解菌剂可显著提高秸秆腐解率。与秸秆离田相比,浅旋模式下,JG(秸秆还田)和YW(秸秆+菌剂)显著增加了0~20 cm土层中2~0.25 mm粒级团聚体比例,显著增加了>0.25 mm粒级团聚体有机碳含量和土壤有机碳储量;深翻模式下,JG和YW显著增加了20~40 cm土层中0.25~0.053 mm粒级团聚体比例,且提高了>0.053 mm粒级团聚体有机碳含量。2~0.25 mm粒级团聚体的有机碳含量(SOCa)和固定量(SOCi)与土壤总有机碳(SOCt)具有显著正相关,2~0.25 mm粒级团聚体是影响有机碳固持能力的关键粒级。

阿特拉津降解菌W24的分离鉴定和土壤修复效果研究

从玉米田土壤中分离出1株阿特拉津降解菌W24,通过生理生化反应和16S rRNA序列分析,鉴定该菌株为类节杆菌(Paenarthrobacter sp.)。菌株W24能利用阿特拉津作为氮源生长,当底物浓度为100 mg/L时,在适宜温度(20℃~35℃)、pH值为6~9,该菌株对阿特拉津的降解率均在40%以上、在最适温度(30℃)、pH值为7条件下培养72 h后,降解率达94.2%;当底物浓度为500 mg/L时,阿特拉津降解率仍达到40.4%。污染土壤的生物修复结果表明,菌株W24在培养35 d时对污染土壤中阿特拉津(50 mg/kg)的降解率为83.5%,菌株W24表现出很好的应用潜力。