独蒜兰提取物对植物病原真菌的抑菌活性

【目的】研究独蒜兰假鳞茎乙醇提取物对植物病原真菌的抑菌作用,为植物源杀菌剂的开发提供依据。【方法】采用菌丝生长速率法,研究独蒜兰假鳞茎乙醇提取物对15种植物病原菌的抑制活性;以西瓜尖孢镰刀菌作为供试菌,进一步研究该提取物对病原真菌的菌丝干重、细胞膜、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)等的影响。【结果】独蒜兰假鳞茎提取物对辣椒疫霉病菌、西瓜尖孢镰刀菌、番茄灰霉病菌和非洲隐地疫霉菌的抑菌效果明显,其EC_(50)值分别为0.849、0.782、0.813和1.161 mg·mL^(-1);经独蒜兰提取物处理后的西瓜尖孢镰刀菌菌丝干重随着药剂浓度的增加而减少;细胞膜丙二醛含量和相对电导率增加;菌丝体细胞内CAT、POD和SOD 3种保护酶活性增加。【结论】独蒜兰假鳞茎提取物对植物病原真菌具有较好的抑菌活性,其抑菌作用可能与其干扰菌丝生长、使菌丝细胞膜正常功能受损等有关。

板栗花抑制植物病原真菌成分提取及活性研究

为促进板栗花资源的充分利用,本研究优化了板栗花中有效成分的提取条件,并评价了其对植物病原真菌的抑制活性。采用菌丝生长速率法比较板栗花提取物对3种不同植物病原体的作用,包括小麦赤霉病菌(FG)、油菜菌核病菌(SS)和黄瓜枯萎病菌(FO),结合单因素试验和响应面曲线法优化板栗花抑菌活性成分的提取工艺,并通过萃取分相探究不同相的抑菌活性成分含量及抑菌活性。结果表明,板栗花抑菌活性成分对3种植物病原真菌均有明显的抑制作用,其中对FG的抑制作用最为明显。经过严格的试验和优化,确定最佳提取条件为乙醇体积分数55.00%(V/V)、提取时间50.00 min、提取温度65.00℃、液料比15.00∶1 mL·g^(-1),该优化条件下提取物中的活性成分抑菌率达到了45.27%。乙酸乙酯相总酚、总黄酮含量最高,其抑制中浓度值(EC50)为2.51 mg·mL^(-1)。本研究结果可为开发新型植物源抗菌剂提供理论依据。

无子刺梨内生真菌拮抗活性菌株筛选及分子鉴定

为进一步开发利用无子刺梨枝条和叶片中具有生物防治潜力的内生真菌,以2种木腐菌和4种植物病原真菌为靶标,采用五点对峙法筛选对病原真菌具有拮抗活性的内生真菌菌株,并探讨活性菌株的分类地位。结果显示,菌株RSZF 36、RSZF 39和RSYF 34对2种木腐菌的抑制率均达80%以上,菌株RSZF 34和RSZF 36对4种植物病原真菌的抑制率均大于75%,菌株RSZF 36对6种病原菌的抑制率均高于75%,呈现强抑制能力。84株内生真菌中有12株对6种病原菌抑制率均在70%以上,属于活性菌株,其中9株来自枝条,3株来自叶片。对12株活性菌株进行分子生物学鉴定,将其归属为1门2纲3目3科4属,拟盘多毛孢属(Pestalotiopsis)为优势菌属,占活性菌株的41.67%。综上,无子刺梨内生真菌中广泛分布着抑菌活性菌株,且不同内生菌株对不同病原菌的拮抗能力表现出一定的选择性或专一性。本研究结果可为无子刺梨内生真菌资源的开发利用提供理论参考。

西部煤矿区微生物修复促进植物水分高效利用策略

西部煤矿区生态环境脆弱,叠加高强度开采致使水土流失、土壤退化、根系受损,植物水分利用效率低,生态恢复困难,提高水分利用效率成为西部矿区生态修复或重建的关键。土壤水是限制干旱半干旱煤矿区生态修复的关键因素,它连接大气水、地表水、地下水与植被生长,是水分循环与养分运输的重要载体。土壤水分的高效与合理利用关系到生态修复的成败,因此探究植物根系水分利用策略对于西部煤矿区生态修复具有重要作用。分析了国内外植物水分利用的主要研究方法,比较了不同方法之间的优缺点及相应研究进展。在干旱半干旱煤矿区受损生态环境中,采用植物-微生物联合的微生物修复技术,能提高植物水分利用效率,改善植物水分利用策略。同时,接种微生物降低了植物从浅层土壤吸收水分的比例,有效地增加植物从深层土壤中吸收和利用水分,提升了植物水分利用效率,使接菌植物在干旱半干旱煤矿区表现出更高的生态适应性。分析了目前西部煤矿区植物水分利用的研究进展和存在的问题,探讨了煤矿区微生物修复对水分利用策略的改善,提出了西部干旱煤矿区生态修复中不同植物组合对水分利用策略的影响及其研究重点,为实现矿区绿色可持续、高质量发展奠定了扎实的基础,具有重要的生态应用价值。

丛枝菌根真菌对实葶葱生长及化感作用的影响

【目的】探究丛枝菌根真菌(AMF)对实葶葱生长发育、生理活动以及化感作用的影响,为实葶葱驯化利用和AMF种质资源开发提供参考。【方法】采用盆栽试验,将分离自实葶葱栽培田土壤中的AMF(优势属为球囊霉属和无梗囊霉属)孢子接种于人工栽培的实葶葱根际(AM处理),以未接种AMF的实葶葱为对照(N-AM处理),测定实葶葱植株生长和生理特征的变化;取实葶葱地上部和地下部,分别制备0(对照),0.25,0.5和1 mg/mL的水浸提液,以叶用莴苣种子为受体材料,采用卷纸发芽法进行发芽试验,测定叶用莴苣幼苗生长指标,以衡量实葶葱化感作用的变化。【结果】接种AMF后实葶葱生长受到显著促进,植株表型得到调控。出苗后150 d,AM处理的株高、全株鲜质量、地上部鲜质量、地下部鲜质量、根长、根体积、须根数、侧根分支数分别为15.00 cm、0.87 g/株、0.46 g/株、0.42 g/株、21.17 cm、2.24 cm 3、8.83个/株、13.92个/株,较N-AM处理分别增加了36.74%,182.87%,251.42%,132.18%,23.83%,116.23%,14.23%,169.25%;菌根生长效应随实葶葱生长而增强,于出苗后120 d达到最高值1.33;AM处理实葶葱的全株、地上部和地下部干质量分别为127.60,90.20,37.40 mg/株,较N-AM处理分别显著增加了188.04%,290.48%和76.42%,根冠比则显著降低了54.84%。AM处理实葶葱叶片叶绿素a、鳞茎可溶性糖和EPY含量较N-AM处理分别显著提高了130.25%,58.33%和41.18%,叶片叶绿素b和可溶性糖含量比N-AM处理略降低但差异不显著。AM处理根系中独脚金内酯素含量在出苗后呈增高-降低-增高的变化趋势,于出苗后60 d达到最高值(2.86 ng/g),根系活力始终高于N-AM处理,盆栽实葶葱根系AMF侵染率最终为31.55%。当实葶葱地上部浸提液质量浓度为0.5 mg/mL、地下部浸提液质量浓度为0.25 mg/mL时,AM处理的综合化感效应指数分别比N-AM处理分别提高了112.12%和66.67%;当地上部浸提液质量浓度为0.25和1 mg/mL、地下部浸提液质量浓度为0.5和1 mg/mL时,AM处理的综合化感效应指数分别比N-AM处理降低了50.94%和4.69%及18.52%和35.19%。不同质量浓度实葶葱水浸提液对叶用莴苣幼苗生长均表现出促进作用,各处理的综合化感隶属函数值均高于对照(4.06),其中以0.5 mg/mL AM处理地上部水浸提液最高(15.49),0.25 mg/mL N-AM处理地下部水浸提液最低(6.89)。【结论】实葶葱的生长发育与生理活动均受到AMF强烈的正向作用,实葶葱对受体植物的化感作用效果也受到AMF的调节。

丛枝菌根真菌对3种水土保持草本植物生长和土壤团聚体的影响

【目的】筛选出红壤区最优水土保持草本植物与丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)组合,提升红壤侵蚀区坡面水土流失治理水平。【方法】选择优良水土保持植物白三叶(Trifo-lium repens)、百喜草(Paspalum notatum)和雀稗(Paspalum thunbergii)在温室进行盆栽试验,设接种摩西管柄囊霉(Funneliformis mosseae)、根内根孢囊霉(Rhizophagus intraradices)及不接种(对照)3种处理,测定3种植物的AMF侵染率、地上、地下生长指标及土壤团聚体情况。【结果】接种AMF可显著促进3种植物的地上部生长,对百喜草和白三叶的促生效果显著(P<0.05);接种AMF可显著增加白三叶根长、根体积、根系分叉和根冠比数等,促进其根系生长发育;白三叶对AMF根冠比的生长响应及菌根依赖度优于另外2种植物;接种AMF显著提高了白三叶土壤水稳性团聚体含量。【结论】白三叶具有较高菌根侵染率,能与AMF共生,获得更加发达的根系和良好的长势,有效促进植被-土壤相互作用,增强调控坡面侵蚀的能力。

表观遗传调控在植物病原真菌发育和致病过程中的作用与分子机制

经过长期进化,植物病原真菌发展出多种复杂而精妙的侵染宿主策略。在植物与病原菌互作过程中,病原菌致病基因的精准表达与调控起至关重要的作用。表观遗传调控是指通过化学修饰改变染色体上的DNA和蛋白质,从而调控基因表达的过程,包括DNA甲基化、组蛋白甲基化、组蛋白乙酰化以及染色质重塑等。越来越多的证据表明,表观遗传调控在植物病原真菌基因的转录重编程中发挥重要作用,进而影响其发育、环境应激反应、次生代谢物的生物合成和致病性等方面。本文综述了近年来表观遗传调控因子方面的研究进展,包括组蛋白修饰、染色质重塑等在植物病原真菌发育和致病性中的作用,并对当前的研究进行了展望,以期为未来的病害防治研究奠定坚实的理论基础。

一株红树林来源放线菌的抗菌活性物质

红树林沉积物微生物资源丰富,是新型天然产物以及药物先导化合物的重要来源之一.为获得具有新颖结构的微生物次级代谢产物,以活性为导向对红树林来源菌株进行筛选,对表现出抗细菌、生物膜和真菌活性的GP3T5(Streptomyces sp.)菌株的次级代谢产物进行研究.通过萃取、C18反相硅胶柱层析、Sephadex LH20凝胶柱层析和制备高效液相色谱,从菌株发酵液中分离出3种化合物,分别记为化合物1、2和3.利用高分辨电喷雾质谱、核磁共振波谱和紫外光谱等技术,鉴定化合物1、2和3依次为pyrisulfoxin A、collismycin A和echinomycin A.对化合物1、2和3进行活性评价,结果表明,3种化合物均有不同程度的抗菌和抗生物膜活性.其中,化合物3的抗菌活性最好,对食源性病原菌有很好的抗菌活性,对单增李斯特菌和无乳链球菌的最小抑菌质量浓度均为0.06μg/mL.化合物1、2和3对鲍曼不动杆菌的最小生物膜抑制质量浓度分别为32、16和1μg/mL.化合物2和3具有良好的抗植物病原真菌活性,化合物2的半数抑制质量浓度IC50≤10μg/mL,化合物3的IC50≤1μg/mL.以上红树林来源菌株GP3T5的研究结果可为深入挖掘红树林土壤微生物生物活性物质提供参考.

植物内生真菌生防作用研究进展

通过查阅文献资料分析总结近年来国内对植物内生真菌生防作用的最新研究进展。结果显示,内生真菌广泛分布在健康植物各个组织、器官内,在与植物经历协同进化后,可形成与宿主植物相同或类似的活性产物,其种类丰富多样,具有抑制病原菌生长、杀死植食性昆虫以及促进宿主植物生长等生防作用。基于现阶段研究中存在的不足,提出未来的研究趋势,以期为新型生防菌剂的开发和利用提供参考。

丛枝菌根真菌对植物逆境胁迫抗性及次生代谢产物合成的影响

丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal,AM)是球囊菌门真菌与植物根系组成的共生体系,71%的维管植物有AM。球囊菌门(Glomeromycota)现下设1纲4目11科27属,约有300种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)。AMF可以提高植物对干旱、盐度、重金属等非生物胁迫和由其他生物引起的生物胁迫的抵抗力以及调节植物次生代谢产物的合成。本文综述了AMF对植物逆境胁迫和次生代谢产物影响的研究进展。阐述了AMF对植物形态结构、生理生化、基因表达和次生代谢等生命活动的影响。总结了AMF提高植物逆境胁迫抗性和调节植物次生代谢产物合成方面的作用机理。旨在为深入研究AMF响应植物逆境胁迫和调节植物次生代谢产物合成的作用机理提供参考。

富硒食用菌与富硒植物的生物活性分析

硒是谷胱甘肽过氧化物酶、硫氧还蛋白等30多种硒蛋白和含硒酶的重要组成部分,在抗氧化、抗癌活性和提高人体免疫力方面发挥重要作用。硒不能由人体细胞产生,必须通过膳食摄入,食用富含硒的农产品被认为是补充硒的最安全、最有效的方式。因此,本文对富硒食品的吸收转化机制进行了详细阐述,并对富硒食用菌与富硒植物的生物活性进行对比分析,旨在为富硒食品的综合利用提供理论指导。

丛枝菌根真菌对番茄生长和根结线虫病的影响

为探究AMF对番茄植株生长的影响及对根结线虫的抑制作用,通过温室盆栽试验,在番茄幼苗期接种摩西球囊霉(Funneliformismosseae)与南方根结线虫2龄幼虫,并以不添加摩西球囊霉处理为对照。结果表明,与CK相比,接种AMF后,番茄幼苗地上部鲜、干质量均显著增加,分别增加18.1%、24.8%;根结线虫病病情指数降低29.5%;植株中N、P、K含量分别增加6.9%、80.5%、63.0%;土壤铵态氮、硝态氮、有效磷、速效钾含量分别增加6.8%、20.7%、8.1%、7.8%。可见,接种AMF具有促进番茄生长、抑制番茄根结线虫病的发生、增加植株养分及土壤速效养分含量的作用。

土壤含水量对矮化密植苹果园土壤菌类及酶活性的影响

在陇东黄土高原苹果树5年生矮化密植园,采用自动灌溉系统控制3个土壤含水量(高70%~80%、中50%~60%、低30%~40%),研究3种土壤含水量条件下,3类土壤菌(细菌、真菌、放线菌)在0~20 cm、20~40 cm土层内的数量,4类土壤酶(过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶)的活性以及酶活性与菌类数量的相关性。结果表明,土壤细菌、真菌、放线菌的数量均随土壤含水量梯度的下降而减少,20~40 cm土层中,含水量70%~80%处理的细菌、真菌、放线菌的数量均显著高于50%~60%、30%~40%含水量处理。土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶的活性均随土壤含水量梯度的下降呈下降趋势;0~20 cm土层的土壤酶活性高于20~40 cm土层;含水量70%~80%处理的脲酶活性显著高于其他两个处理;土壤酶活性的高低与菌类数量有关,过氧化氢酶活性与细菌数量呈显著正相关,脲酶活性与放线菌数量呈极显著正相关,蔗糖酶活性与真菌数量呈极显著正相关,碱性磷酸酶活性与细菌、放线菌数量均呈显著正相关。综合来看,含水量70%~80%处理的土壤菌类数量多、酶活性高。

福建省“农-牧-菌”循环农业体系构建与技术实践

因地制宜地构建农-牧-菌循环农业体系、研发配套关键技术并集成推广应用,有助于推动乡村产业振兴与农业绿色产业发展,其有效实施对建设人与自然和谐共生的农业现代化具有重要意义。本文总结了近10年福建省在农-牧-菌循环农业体系优化构建与关键技术研究方面的进展与应用成效,系统阐述了养猪场废弃物资源化循环利用与菌业高效生产、农牧菌废弃物资源化高效循环利用与有效链接技术、农牧废弃物-食用菌循环农业综合开发体系及调控技术,深入探索了有益微生物菌剂筛选、主要接口技术优化、高效栽培基质研发、温室气体有效减排、复合体系碳中和等集成创新及其技术集成应用,深入分析了科技创新带动乡村循环农业开发与促进乡村绿色低碳发展的有效作用,提出深化现代循环农业的研究方向及其重点技术攻关内容。

玉米大斑病胁迫下球孢白僵菌对玉米植株的影响及定殖规律

为明确球孢白僵菌在玉米植株中的定殖能力及其对玉米植株生长和抗病性的影响,本研究采用灌根方式构建球孢白僵菌-玉米共生体,对玉米植株叶绿素、氮含量以及株高进行测定,评价球孢白僵菌对玉米的促生作用;通过人工接种玉米大斑病,探究球孢白僵菌定殖对玉米大斑病菌的抗性作用;采用球孢白僵菌菌落计数和荧光定量PCR等方法研究玉米植株受到玉米大斑病菌胁迫时,球孢白僵菌在玉米植株内的定殖扩散规律。结果表明,球孢白僵菌在玉米植株内的定殖率为68.18%,定殖后能够对植株生长产生积极影响,同时能显著降低玉米大斑病的发病率,接种玉米大斑病第21d发病率降低46.67%。在玉米叶片受到大斑病菌侵染时,能够从根际土壤“招募”球孢白僵菌,使球孢白僵菌在叶片聚集,进而提高对病原微生物的抗性。本研究进一步明确了虫生真菌对植物病害的生防潜力,为虫生真菌在植物组织中定殖研究以及诱导抗性研究提供理论依据。

亚洲玉米螟对球孢白僵菌分生孢子和芽生孢子-玉米共生体的取食选择和嗅觉反应

【目的】球孢白僵菌Beauveria bassiana在植物内定殖,能够间接对植食性昆虫产生不利影响。本研究旨在明确亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis初孵幼虫和3龄幼虫取食选择和嗅觉反应行为对分生孢子(aerial conidia,AC)和芽生孢子(blastospore,BS)类型球孢白僵菌-玉米共生体的响应。【方法】每株玉米接种球孢白僵菌孢子悬液(1.0×10^(8)个孢子/mL)20 mL,采用灌根法构建球孢白僵菌-玉米共生体,包括球孢白僵菌AC处理组和BS处理组。采用培养皿叶碟法测试亚洲玉米螟初孵幼虫和3龄幼虫在取食选择性和非选择性条件下对AC和BS处理组球孢白僵菌-玉米共生体玉米叶片的取食选择率;利用Y型嗅觉仪测试亚洲玉米螟初孵幼虫和3龄幼虫对AC和BS处理组球孢白僵菌-玉米共生体玉米叶片的嗅觉选择系数和嗅觉选择反应率。【结果】培养皿叶碟法测试结果表明,在选择性和非选择性条件下亚洲玉米螟初孵幼虫和3龄幼虫对AC和BS处理组球孢白僵菌-玉米共生体玉米叶片的取食选择率均低于对照组;在选择性条件下,亚洲玉米螟初孵幼虫对BS处理组球孢白僵菌-玉米共生体玉米叶片的取食选择率最低;在非选择性条件下,AC和BS处理组间亚洲玉米螟初孵幼虫对球孢白僵菌-玉米共生体玉米叶片的取食选择率差异不显著。Y型嗅觉仪测试结果表明,亚洲玉米螟初孵幼虫和3龄幼虫对AC和BS处理组球孢白僵菌-玉米共生体玉米叶片的嗅觉选择反应率(嗅觉反应系数<0)均显著低于对照组(嗅觉反应系数>0),显示两种孢子类型球孢白僵菌定殖玉米叶片对亚洲玉米螟幼虫均具有负趋性。【结论】本研究明确了分生孢子和芽生孢子型球孢白僵菌定殖玉米叶片对亚洲玉米螟幼虫取食行为和嗅觉行为均具有驱避性,为利用球孢白僵菌内生定殖生态调控害虫提供理论依据。

基于整合方法分析茶树响应病原真菌胁迫的共有模式

为探讨茶树(Camellia sinensis)对病菌胁迫的共有响应模式和抗病机制,运用生物信息学方法对多组RNA-seq数据进行提取、整合及功能富集,结合多种工具和数据库资源对主要调控分子及蛋白互作模块加以分析。结果表明,病原真菌胁迫下,茶树有较多细胞色素P450家族成员表达显著上调;类固醇和激素的代谢过程、苯丙烷合成途径被激活,有丝分裂细胞周期调控、DNA甲基化等生物过程及光合作用途径受到抑制;主要调控分子如转录因子WRKY和NAC、激酶RLK-Pelle和CAMK等以上调为主。差异表达的蛋白互作模块分析表明,有丝分裂周期调控、基于微管运动、淀粉和蔗糖代谢、细胞壁多糖合成、光合作用、类黄酮代谢模块明显下调,木质素合成和萜类生物合成模块上调;且模块之间可能存在互作。病菌胁迫激活的木质素和萜类合成途径的关键基因包括阿魏酸-5-羟基化酶基因F5H、过氧化物酶基因POD和萜类合成酶基因HMGR等。细胞色素P450基因可能在病菌胁迫中起关键作用,增强木质素和萜类物质的合成、削弱光合作用可能是茶树响应真菌胁迫的核心模式。

植物精油对病原真菌抑制作用的研究进展

食品、农副产品和药用植物经常受到病原真菌和真菌毒素的污染,病原真菌不仅会导致食品变质,还会危害人们的健康。目前常用清除真菌毒素的方法有物理法、化学法、生物法等。大量研究表明,天然产物植物精油可以抑制病原真菌生长和真菌毒素积累,且具有良好的生物降解性。因此,植物精油可以作为真菌生长抑制剂和真菌毒素积累抑制剂,成为传统合成杀菌剂的环保替代品,具有良好的应用前景。本文介绍常见病原真菌及真菌毒素的分类和危害、植物精油的抗真菌活性成分和抑菌机制,综述植物精油防治病原真菌和抑制真菌毒素积累的研究进展,可为植物精油的开发和应用提供一定的理论参考。

假臭草来源植物内生真菌生物转化(+)-柠檬烯产物分析

为了筛选能够生物转化(+)-柠檬烯的微生物,将7株假臭草内生真菌作为生物催化剂,在30℃,150 r·min^(-1)下发酵6 d后,添加体积分数为0.5%的(+)-柠檬烯继续转化4 d,并采用薄层层析、气相色谱-质谱联用和核磁共振技术分析产物.结果表明:各真菌生物转化(+)-柠檬烯的主要产物为(1S,2S,4R)-柠檬烯-1,2-二醇、环氧柠檬烯、(1S,2R,4R)-柠檬烯-1,2-二醇等;菌株Alternaria Nees PS08生成唯一产物(1S,2S,4R)-柠檬烯-1,2-二醇,质量浓度达到(2.46±0.16)g·L^(-1).

4种宿主植物对根内球囊霉和摩西球囊霉的扩繁效果及菌根接种效应

【目的】拓宽丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizal,AM)真菌扩繁的宿主植物范围,推进AM真菌在退化草地生态修复中的应用进程。【方法】以阿坝垂穗披碱草(Elymus nutans cv.Aba)、川草2号老芒麦(Elymus sibiricus cv.Chuancao No 2)、北林201紫花苜蓿(Medicago sativa cv.Beilin201)和白三叶草(Trifolium repens)为宿主植物,对根内球囊霉(Glomus intraradices,GI)和摩西球囊霉(Glomus moss-eae,GM)进行了扩繁,并测定了4种宿主的菌根接种效应。【结果】4种宿主植物均能与GI和GM识别共生形成菌根,菌根侵染率均为:白三叶草>北林201紫花苜蓿>阿坝垂穗披碱草>川草2号老芒麦;栽培两个月后,用白三叶扩繁的GI组和GM组的孢子密度均最高。接种GI和GM后,4种宿主植物的株高、生物量和叶绿素含量均不同程度增加。【结论】多年生禾本科牧草和豆科牧草均可作为扩繁根内球囊霉和摩西球囊霉的宿主植物,以白三叶草为宿主时扩繁效果最佳。