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。

酿酒酵母和异常汉逊酵母混合发酵黄酒工艺研究

以酿酒酵母和异常汉逊酵母为黄酒发酵菌种,分别考察2种酵母对18°Bx糖化液的发酵特性,结果表明酿酒酵母产酒精(9.9%vol)能力强于异常汉逊酵母(6.8%vol),异常汉逊酵母产挥发酯(2.41 g/L)显著高于酿酒酵母(0.53 g/L)。比较混菌发酵途径,顺序混合发酵酒精度(8.1%vol)略低于同时混合发酵酒精度(8.7%vol),挥发酯含量(1.59 g/L)显著高于同时混合发酵(0.56 g/L)(P<0.05),结合发酵过程理化指标和感官评价结果,选择顺序混合发酵途径较为合适。通过单因素和Box-Benhnken中心组合试验设计,选择主发酵温度、pH值、酵母接种量3个因素对顺序混合发酵黄酒产品的挥发酯含量进行响应面优化,结果显示:顺序混合发酵黄酒的最佳参数为:发酵温度31.5℃,接种量1.0×10~7个/mL,pH 4.2。验证试验表明,在此条件下顺序混合发酵黄酒的挥发酯含量为(1.66±0.028)g/L,与预测值1.70 g/L相差不大,比酿酒酵母单独发酵提高213%。本研究为非酿酒酵母在黄酒发酵上的应用奠定了基础。

一株多粘类芽孢杆菌的鉴定及对水稻稻瘟病菌的抑菌作用

本研究旨在开发高效的微生物生防制剂,用于防治水稻稻瘟病。本研究从水稻根际土壤筛选到一株具有较好拮抗作用的菌株KH-19,通过形态学观察、生理生化试验和16S rDNA测序对该菌株进行鉴定,用牛津杯法和平板对峙法测定其抑菌活性,针对水稻稻瘟病进行了盆栽防效试验。结果显示:KH-19菌株为多粘类芽孢杆菌Paenibacillus polymyxa,该菌对3株供试菌株大肠杆菌ATCC 25922、铜绿假单胞菌ATCC 27853和白菜软腐病菌BC2均有抑菌作用,对其他6种病原细菌和8种病原真菌也有较好拮抗作用,对水稻稻瘟病菌抑菌率达63.67%。盆栽试验结果显示随着KH-19菌液浓度的提高水稻稻瘟病病情指数随之降低,当菌悬液浓度为106~107 cfu/mL时,对接种第20天的稻瘟病防病指数达78.11%。P.polymyxa KH-19作为具有广谱抑菌活性的生防菌株,在防治水稻稻瘟病方面具有潜在应用价值。

致大米黄变优势菌株的分离鉴定及其对大米氨基酸含量的影响

大米储藏黄变的问题一直深受人们的关注,许多因素能够引起大米黄变,除了温度和湿度的影响,微生物在大米黄变的过程中也有着微妙的作用。从自然黄变大米中分离纯化出能够致使大米黄变的优势菌株,并通过菌株形态学观察和分子生物学分析,最终确定优势黄变菌株为硬毛粗盖孔菌(Coriolopsis trogii)。氨基酸分析的实验结果表明,大米黄变过程中丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、精氨酸占总氨基酸的比例随着黄变程度加深呈现下降趋势,可能与大米黄变过程有关。本实验有效建立起真菌侵染与大米黄变之间的关系,为防治真菌侵染致使的大米黄变提供一定参考。

螺蛳粉米粉表面污染霉菌的分离鉴定

螺蛳粉米粉加工储藏过程中的霉菌污染会影响米粉品质。为明确螺蛳粉米粉上霉菌的生物多样性,该研究以柳州螺蛳粉干米粉为样品,对其表面霉菌种类进行了分离鉴定及菌落形态、孢子萌发、菌丝生长等生物学特性分析。通过ITS-rDNA测序及NCBI序列比对,分离获得的32株真菌可以分为11个属,其中青霉属(Penicillium sp.)占6.3%、枝孢属(Cladosporium sp.)占40.6%、链格孢属(Alternaria sp.)占9.4%、曲霉属(Aspergillus sp.)占9.4%,篮状菌属(Talaromyces sp.)占9.4%,以上是米粉表面主要的优势真菌;系统发育树表明,分离获得的真菌同已知真菌序列相似度均达99%以上;对优势真菌孢子萌发和菌丝生长测定发现,青霉属真菌具有较快的孢子萌发率和菌丝扩展率,而曲霉属和枝孢属真菌虽然菌丝蔓延较快,但前期产孢较少。该研究首次对米粉表面霉菌种类进行分离鉴定的报道,研究结果表明,米粉上污染的霉菌种群多样性较高,存在一定的食品质量安全风险,研究结果可为米粉霉菌污染控制消除技术开发提供借鉴。

提高水稻耐盐能力的根际核心菌株筛选及应用

根际微生物能通过多种途径增强作物对盐胁迫的适应性。为获得能显著提高水稻耐盐性的根际促生菌并探究其应用效果,选择耐盐品种湖南籼和盐敏感品种南粳46两个水稻品种,分别比较了耐盐水稻和盐敏感水稻在自然盐土和灭菌盐土中的生理指标,然后基于16S rRNA基因扩增子测序,通过根系细菌群落差异分析和共现网络分析,鉴定了在耐盐水稻根际富集且与耐盐性相关的关键类群。随后,采用根际微生物宏培养方法从耐盐水稻根际筛选出关键细菌类群的可培养菌株。最后通过盆栽试验评估了菌株增强盐敏感水稻耐盐能力的作用效果。结果表明,自然盐土中耐盐水稻株高和根长均显著高于灭菌土壤中的植株,而脯氨酸含量则显著低于灭菌土壤中的植株,表明耐盐水稻品种根际的微生物群落在增强水稻耐盐能力中具有重要作用。扩增子测序分析发现耐盐水稻品种和盐敏感水稻品种根际微生物群落差异显著,差异分析明确黄杆菌科(Flavobacteriaceae)和假单胞菌科(Pseudomonadaceae)为耐盐水稻根际富集的关键细菌类群。通过设置盐胁迫下盐敏感水稻发芽试验和苗期水培试验,筛选出普氏假单胞菌P34和大安金黄杆菌C18两株功能菌。最后通过盆栽试验证明C18和P34作为直接接种剂或种子包衣剂均能在盐胁迫下显著促进盐敏感水稻生长。综上,C18和P34具有良好的增强水稻耐盐能力的潜力,可作为开发盐碱地专用的种子包衣及微生物肥料的候选菌剂。

小站稻秸秆降解复合菌系的筛选与产酶条件优化

为寻找一种能够科学高效地将小站稻秸秆用于秸秆还田的方法,并将其作为一种储备技术,本研究通过测定已有6组秸秆降解复合菌系的羧甲基纤维素酶活力和滤纸酶活力,筛选出2组复合菌系,并通过正交试验进行产酶条件的优化,以探索解决小站稻秸秆清洁生产技术的应用问题,保障小站稻的未来绿色可持续发展,为小站稻秸秆高效处理的研究提供理论基础和技术支持。本研究结果表明:复合菌系B和复合菌系F的综合酶活力均高于其他复合菌系;复合菌系B羧甲基纤维素酶最佳发酵条件为25℃,pH 8.0,接种量2%,温度为酶活力主要影响因素;复合菌系B滤纸酶最佳发酵条件为20℃,pH 9.0,接种量2%,pH为酶活力主要影响因素;复合菌系F羧甲基纤维素酶最佳发酵条件为25℃,pH 8.0,接种量2%,温度为酶活力主要影响因素;复合菌系F滤纸酶最佳发酵条件为20℃,pH9.0,接种量2%,接种量为酶活力主要影响因素。

粗糙脉孢菌NC-3菌株对水稻秸秆降解的影响

为了明确粗糙脉孢菌NC-3菌株在水稻秸秆还田上的应用潜力,采用室内培养和盆栽试验相结合的方法,分析NC-3菌株在水稻秸秆上的定殖,对水稻秸秆降解,纤维素、半纤维素、木质素、总酚酸含量以及油菜发芽率和成苗率的影响。结果表明,NC-3菌株能在灭菌的水稻秸秆上迅速定殖(72 h长满菌丝和孢子)。相比无菌水,培养7,14,21 d,NC-3菌株处理的水稻秸秆降解率分别提高2.3,7.3,3.2百分点;秸秆纤维素、木质素以及总酚酸含量分别下降2.0,10.7,10.4百分点,0.7,0.9,1.3百分点和7.6%,6.9%,6.4%。NC-3菌株对水稻秸秆、纤维素、木质素和总酚酸的降解作用主要发生在培养的前14 d(0~14 d),对半纤维素的降解作用在培养14 d后逐渐增强。添加水稻秸秆会显著降低油菜发芽率和成苗率,且随秸秆用量的增加抑制作用增强,但接种NC-3菌株能显著提高油菜发芽率和成苗率(相比无菌水,分别提高3.3,9.7百分点)。总之,接种脉孢菌NC-3菌株能有效加快水稻秸秆降解和酚酸类物质转化,可有效提高油菜发芽率和成苗率。

云南水稻新品系重要农艺性状全基因组关联分析

【目的】探究云南省新育成水稻品系控制重要农艺性状的基因,为下一步精准利用这些基因做好准备。【方法】选用云南省农业科学院育成的124份水稻新品系为试验材料,利用全基因组关联分析技术对水稻剑叶长、剑叶宽、株高、有效穗数、穗长、每穗粒数、结实率、千粒重8个重要农艺性状进行相关位点的挖掘。【结果】通过表型性状分析,从124份水稻新品系中共鉴定出33份大穗材料,8份大粒材料;通过聚类分析,参试群体被分成群体Ⅰ、群体Ⅱ、群体Ⅲ;通过全基因组关联分析,8个重要农艺性状共检测到204个相关位点(P≤0.001),阈值超过1.0×10^(-5)的位点有39个,其中与剑叶长显著关联的SNP位点5个,与剑叶宽显著关联的SNP位点1个,与株高显著关联的SNP位点4个,与有效穗数显著关联的SNP位点3个,与穗长显著关联的SNP位点4个,与每穗粒数显著关联的SNP位点6个,与结实率显著关联的SNP位点2个,与千粒重显著关联的SNP位点14个,其中qFLW1、qPH6.1、qTGW3.1、qTGW3.2、qTGW3.3、qTGW3.4、qTGW77个位点与前人研究一致,其余位点为新位点;8份大粒材料位点分析结果显示,有7份材料在8号染色体的3个位点上集中出现,有5份材料在11号染色体的1个位点上集中出现,其余位点上均未筛选到相关材料。【结论】发掘水稻控制重要农艺性状的基因,为下一步分子标记辅助选择育种提供有用信息。

基于高通量测序与培养基鉴定法分析不同省份不同养殖模式下小龙虾菌群的多样性

本研究以安徽霍邱、江苏盱眙、湖北荆州三地的小龙虾作为研究对象,在荆州另取稻虾互作和养殖塘两种模式的环境样本。利用高通量技术做菌相分析,利用培养基鉴定法进行分离纯化鉴定,验证优势菌种类和数量。结果表明:荆州两组小龙虾初始菌数略低于盱眙和霍邱小龙虾,选择培养基上差别较小。高通量测序结果表明,科水平上三地小龙虾的优势菌主要为气单胞菌科和肠杆菌科;稻虾塘土壤菌群丰度远高于养殖塘,水体菌群较相似。属水平上,荆州稻虾塘、养殖塘、盱眙和霍邱四组小龙虾样本菌群丰度存在差异,但气单胞菌属和不动杆菌属都占较高比例,依次为41.8%、1.8%,12.4%、11.4%,24.5%、27.5%,40.1%,13.0%。荆州稻虾塘小龙虾优势菌还包括乳球菌属和柠檬酸杆菌属,养殖塘样本存在哈夫尼亚菌属和乳球菌属,盱眙与霍邱小龙虾样本优势菌均有微小杆菌属和柠檬酸杆菌属。培养基结果表明三地小龙虾优势菌均主要为气单胞菌属、哈夫尼亚菌属和柠檬酸杆菌属,与高通量结果相符。

无毒稻瘟菌株AM16诱导水稻稻瘟病抗性研究

利用病原菌无毒或弱毒菌株诱导植物抗病性是植物病害生物防控的重要研究方向。前期研究中,鉴定了一株对所有测试水稻都不致病的无毒稻瘟菌株AM16。本研究通过AM16菌株与致病稻瘟菌株对峙培养试验结果表明,AM16菌株对致病稻瘟菌株生长无拮抗作用。利用AM16培养液处理水稻幼苗,能显著增强水稻植株的稻瘟病抗性,处理后48~72 h抗性最强。温室和大田试验结果表明,喷施AM16培养液能增强分蘖期和抽穗期水稻植株的抗瘟性,防效在40%以上。进一步研究发现,AM16培养液处理的水稻植株,体内防御相关酶PPO、PAL、SOD、POD、APX和CAT活性有不同程度的上升,SA和JA通路关键基因(Os PAL1、Os NPR1和Os AOS2)和防御相关基因(Os Chit1、OsPR10b、Os PR1a和OsPR1b)表达上调。该研究为AM16菌株在稻瘟病生物防治中的开发利用奠定了重要基础。

广西水稻生产现状与发展对策

广西是我国水稻生产的主要省份之一,稻米是广西最主要的粮食。本文分析了广西水稻生产现状,阐述了广西在发展水稻生产中采取的措施,以稳定种植面积,提高水稻单位面积产量和总产量,促进广西水稻发展。

耐盐碱促生菌S4的鉴定及其提高水稻耐盐碱作用研究

本试验对水稻耐盐碱促生菌S4的菌落形态、生理生化特性进行测定,通过16S rRNA序列对其进行分子鉴定,并对其促生作用进行研究。结果表明:S4菌为人参地微杆菌(Microbacterium ginsengiterrae),具有解磷、解钾作用,还有分泌铁载体与IAA能力,能够在NaCl质量分数7%、pH=10条件下生长。促生试验结果表明,盐碱胁迫下S4菌处理后的水稻幼苗株高、根长较盐碱对照组分别提高66.1%、163.0%,根和叶的SOD、POD、CAT活性及脯氨酸(Pro)含量得到显著提升(P<0.05),可溶性糖(SS)、可溶性蛋白(SP)和丙二醛(MDA)含量显著下降(P<0.05);无盐碱胁迫下S4菌处理后相较于空白对照组根部SOD活性、地上部分Pro含量显著提高(P<0.05),根部SS含量显著下降(P<0.05)。综之,S4菌株可显著提高水稻抗盐碱能力,并有良好的促生效果,具有较大的应用潜力。

华南地区不同品系水稻积累砷特征及其影响因素

选用华南地区较为常见的杂交稻、优质常规稻2个水稻品系,16个水稻品种,通过土壤盆栽试验,待其成熟收获后,分析水稻根表、根部、秸秆、糙米中砷含量及相关影响元素的含量,旨在研究不同水稻品系（种）对砷吸收、转运和积累规律以及其影响因素,为低积累、高耐性水稻品系（品种）的选择及相应的农业措施提供科学的理论依据。结果表明,砷在水稻中的分布情况为根表〉根部〉秸秆〉糙米;供试的糙米中砷含量为0.18~0.47mg.kg-1,均符合国家卫生标准（GB4810—1994）。水稻根表铁锰膜中砷含量随根表中铁、锰的增加而富集,相关分析表明,根表铁锰膜形成可以有效降低糙米砷积累,而秸秆磷可以有效降低秸秆中砷的积累。杂交稻各部位的砷含量及转移系数均高于常规稻,且秸秆和糙米砷含量差异达到显著水平;天优122的糙米砷积累能力高于其他品种,美香占2号低于其他品种。

东北三省水稻遗传多样性和亲缘关系的SSR分析

以2006年辽宁、吉林、黑龙江三省水稻区域试验品种（系）为试材，采用SSR标记分析了东北三省35个水稻品种（系）的遗传多样性和亲缘关系，结果共检测出237个等位基因，分子量变异范围在95～320bp。品种（系）间不同位点等位基因数目不等（2～8个），平均3．3857个，平均Nei基因多样性指数为0．4935，变幅为0．0328（PSM116）～0．8577（PSM363）。多态性住点的比率变化范围为71．25％～90．04％，多样性指数（H）介于0．3869～0．4903，信息指数（I）在0．6399～0．8489。吉林和黑龙江供试品种的SSR多样性低于辽宁水稻品系，而吉林和黑龙江基本相同。各稻区内品种的多样性均低于总体水平，显示了东北三省2006年水稻育种遗传基础的狭窄性。

多胚水稻品系APⅣ胚囊的结构及其遗传多态性研究

通过 GMA半薄切片技术对多胚水稻 (Oryza sativa L.)品系 AP 和单胚水稻品种“IR36”的比较研究表明 :AP 中除了 7.8%的胚囊退化外 ,只有 2 7.1%的胚囊结构与“IR36”的相似 ,属蓼型结构 ;65.1%的与“IR36”不同 ,出现各种变异。其中主要的变异有两类 ,即多卵卵器胚囊 (53.3% )和双套结构胚囊 (6.3% )。多卵卵器胚囊中以三卵卵器胚囊为主。三卵卵器胚囊依胚囊的整体结构可分出 5- 2 - 1型、6- 2 - 0型和 5- 3- 0型等 3种类型的胚囊。双套结构胚囊主要特点是含有大小两个相套的胚囊和远离珠孔端的卵细胞。此外还观察到其它一些变异型胚囊。根据分析 ,发现 AP 胚囊结构类型在单穗内存在遗传多态性。

多胚水稻品系APⅣ不同类型胶囊的受精及其胚胎形成

通过GMA半薄切片技术对APⅣ不同类型水稻(Oryza sativa L.)胚囊的受精及其胚胎发育的研究表明,APⅣ中5-2-l型胚囊的3个卵细胞在少数情况下都可受精并发育形成3个胚;但多数情况只有 1个或2个卵细胞受精发育成1个胚或2个胚。6-2-0型和5-3-0型胚囊多个卵受精频率都很低。由此证明APIV多胚是来自如5-2-1型胚囊的多卵卵器胚囊多个卵细胞都受精的结果,其中3胚来自3个卵细胞受精发育,2胚来自2个卵细胞受精发育。双套结构胚囊受精最为复杂,多数情况是受精不正常,只有少数子房大、小胚囊中的卵细胞都能正常受精。大胚囊中的卵细胞受精发育可能是形成所谓中位胚(远离珠孔端胚)的主要原因。

多胚水稻品系APⅣ不同类型胚囊的形成与发育

用 GMA半薄切片技术对 AP 不同类型胚囊的形成与发育过程的研究表明 ,AP 不同类型胚囊是由不同的发育途径形成的。其中 5- 2 - 1型、6- 2 - 0型和 5- 3- 0型等胚囊是由 3条不同的新的蓼型变异型发育途径形成的。决定这 3条途径变异的因素有 :功能大孢子核的位置变化、胚囊核分裂纺锤体走向的改变、胚囊核的不同步分裂和分裂后形成的核定位不同等。双套结构胚囊的形成可能由于下极核和1个卵原始细胞出现移动错位造成的 ,即本应移向胚囊中央的下极核滞留在珠孔端 ,而本应留在珠孔端的卵原始细胞却取代下极核移向中央。

巨胚稻新品系的营养成分分析

为筛选出高营养成分含量的巨胚稻品系,以期为巨胚稻的育种研究和加工开发提供依据。本研究以福建农林大学作物遗传育种研究所选育的一批功能性巨胚稻新品系及非巨胚对照为材料,分别测定了其糙米的7种矿物质和17种氨基酸含量。结果表明:巨胚稻新品系中钾、锌、铜、锰和铁5种矿物质元素的平均含量分别比M86高50.65%、12.65%、28.58%、100.12%和112.86%;巨胚稻新品系的硒含量最高的为gewx1(0.17mg·kg-1),比对照M86(0.02mg·kg-1)高出750%。巨胚稻新品系绝大部分氨基酸含量都高于对照,必需氨基酸总量(EAA)平均为3.42%,比M86增加29.05%,氨基酸总量(TAA)平均为8.93%,比M86增加31.00%;巨胚稻品系的γ-氨基丁酸(GABA)含量平均达到5.81mg·100g-1,是对照M86(1.81mg·100g-1)的3.2倍,大米肽的平均含量为20.98mg·g-1,比对照增加53.73%。糙米相对胚重与大部分营养成分含量呈极显著正相关,说明提高相对胚重能提高稻米在这些营养物质上的含量。

年糕腐败菌的鉴定和菌系分析

作者采用VITEK-32自动化微生物分析仪鉴定系统、API微生物鉴定系统和手工法鉴定年糕中的微生物。研究结果表明:引起年糕腐败的典型菌株有6株,所占比例分别为:波茨坦短芽胞杆菌(Brevibacillus borstelensis)为1%、巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)为21%、乙酰短杆菌(Brevibacterium acetylicum)为8%、希氏短杆菌(Brevibacterium healii)为7%、曲霉菌属(As-pergillus)为49%、茁芽丝孢酵母(Trichosporon pullulans)为9%。在这些菌株中,曲霉菌是造成年糕腐败的优势菌株,在生产车间、摊凉板中污染较多。而巨大芽孢杆菌主要来源于原料粳米中,在年糕中主要以芽孢的形式存在,若控制不当,在贮藏后期很容易爆发。