改革森林更新方式,最大限度地培育森林资源

阐述了实施森林更新方式改革的必要性,并就如何实行森林更新方式改革进行了探讨。

两种杀菌剂对立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)生长的抑制作用机理

为探究代森锰锌和多菌灵两种杀菌剂对引起苗木立枯病的一类病原菌-立枯丝核菌(Rhizoctonia solani J.G.Kühn)的抑菌机理,采用菌物学和生物化学等方法,研究代森锰锌和多菌灵对立枯丝核菌的抑制作用,测定两种杀菌剂对立枯丝核菌的毒力作用,分析抑菌率进而计算出对于该菌的抑菌中浓度(EC_(50)),并从菌株生长和生理代谢两个侧面探讨立枯丝核菌对杀菌剂胁迫的响应。结果表明:代森锰锌的抑菌效果要好于多菌灵,其平均抑菌率最大可以达到90%,根据抑菌回归方程求得代森锰锌EC_(50)浓度为10.23mg·L^(-1),多菌灵EC_(50)浓度为2213.77mg·L^(-1)。在菌株生长方面,两种杀菌剂均能抑制立枯丝核菌的生长。在生理代谢方面,菌株生长必需的碳和磷元素的利用被抑制,PCA分析表明,杀菌剂主要通过抑制菌株营养利用(碳和磷)达到杀菌目的。除此之外,采用药剂抑菌中浓度浸泡方法,利用抑菌中浓度药剂对菌株进行浸泡,研究菌株在药剂胁迫下的抗氧化酶活性和细胞渗透调节物质的含量变化。结果表明:杀菌剂处理组,菌株细胞的渗透调节物质(可溶性蛋白和丙二醛)、抗氧化酶活力(CAT、POD和SOD)均有不同程度的上升,表明菌体受到不同程度的破坏,其中代森锰锌对菌体的胁迫程度要高于多菌灵。综合以上试验结果分析,这可能是代森锰锌和多菌灵对立枯丝核菌(R.solani)的杀菌机理,该结果可为科学防治苗木立枯病提供参考。

绿木霉对樟子松苗木生长指标及生理生化指标的影响

樟子松是我国北方的主要造林树种。苗木质量是造林成功与否的关键。木霉菌可以有效促进作物的生长,并能很好地诱导植物产生系统抗性,促进种子萌发和增加根茎生物量。然而,大量研究都是关于农作物,将木霉应用于林木的研究还鲜有报道。为了探明绿木霉菌株T43对樟子松苗木的促生作用及对苗木生理生化指标的影响,采用打孔灌根接种方法对樟子松1年生苗木接种菌株T43,对接种苗木体内过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性、可溶性蛋白和可溶性糖含量进行动态跟踪测定,在生长季结束时对各处理苗木生物量进行调查。结果表明:与CK相比,经过T43诱导处理后,苗木表现出较高的CAT、POD和SOD活性,其中CAT和POD出现平稳上升的趋势,SOD表现出波动上升的趋势,但这3种酶整体都表现出上升的趋势,且在整个过程中其活性水平均高于CK。与该结果类似,可溶性蛋白和可溶性糖含量也表现出高于CK的现象,不同的是,二者在诱导处理后即出现上升,随着时间的推移,其含量在下降中趋于平稳,但始终高于CK。在生物量方面,T43处理组的苗高、地径、鲜质量和干质量均高于CK,苗木生长质量显著提高。接种3个月后,与对照相比苗高提高了36.7%,地径提高了22.2%,干质量提高了50%,鲜质量提高了21.7%。认为使用绿木霉接种处理苗木促进苗木生长、提高苗木质量是可行的。

引进木霉菌株T43对立枯病的抑制效果及对苗木的促生作用

把从以色列引进、室内抑菌试验显示对苗木立枯病菌(立枯丝核菌Rhizoctonia solani、腐霉Pythium sp.和腐皮镰刀菌Fusarium oxysporum)具有显著抑制效果的绿木霉Trichoderma virens菌株T43制成不同浓度菌剂,对落叶松Larix sp.和红松Pinus koraiensis 1年生苗木进行室外灌根处理,30 d后测定苗木生长及病害发生情况。结果表明:引进的绿木霉T43菌剂在显著控制落叶松和红松立枯病发生的同时,还显著提高苗木的生长、土壤微生物种群数量及土壤酶活性,该菌株液体菌剂适合落叶松苗木,孢子悬浮液适合红松苗木。

外源钙与外生菌根协同对樟子松生长的影响

为了研究外生菌根菌与外源Ca^(2+)是否可以协同对樟子松苗木生长的影响.本研究利用菌物学、生物化学和生态学等研究方法,通过对菌根化樟子松一年生苗木施加适当浓度的外源Ca^(2+),并对苗木各部分各项生长和生理指标进行检测.结果表明:(1)适当浓度的外源Ca^(2+)和外生菌根菌(ECMF)协同能够更好的促进樟子松苗木的生长.当Ca≤20mmol/L时,苗木高生长达到最大,为11.4cm和10.6cm,比对照高32.6%和23.3%.生物量与光合色素含量均高于不施Ca处理组.说明施用适当浓度的外源Ca可以放大菌根对苗木的促生作用.(2)适当浓度的外源Ca^(2+)和外生菌根菌协同能够更好的提升樟子松苗木的抗氧化能力.施Ca处理主要可以诱导苗木各部分CAT和POD活力上升,通过较高水平的抗氧化酶系,提高苗木质量.(3)适当浓度的外源Ca^(2+)和外生菌根菌协同能够更好的提高樟子松细胞耐渗透能力.本研究中,外源Ca^(2+),可以有效同外生菌根菌协同,增加苗木各部分的可溶性蛋白含量.通过主成分分析(PCA)表明,在各项渗透物质指标当中,可溶性蛋白的贡献率最大.表明外源Ca和外生菌根可以有效诱导植物提高体内可溶性蛋白含量,提高抗逆性.(4)菌根苗通过施用适当浓度的外源Ca^(2+)达到加大壮苗的目的是可行的.综合本研究的各项结果,不难看出,苗木的生长和生理指标的变化一致,生长迅速且健壮的苗木,其体内抗氧化酶系统和细胞中渗透物质的含量也相应的增高.在育苗初期,在苗圃或大田施用外源Ca^(2+)(或钙肥)与外生菌根菌协同以期达到更好的壮苗之效果,是可行的.

施用外源钙对干旱胁迫下樟子松苗木生理特性的影响

为探讨外源钙对干旱胁迫下樟子松苗木生理指标的影响,本研究对干旱胁迫处理的樟子松苗施加外源钙,采用室内控制实验,分析了苗木含水量、叶绿素各组分含量、O_2^-产生速率和H_2O_2含量、抗氧化酶系统(CAT、POD和SOD)、MDA和游离脯氨酸含量变化。结果表明:干旱胁迫下,樟子松苗木含水率呈现下降趋势,施加外源钙可以有效缓解苗木含水率的下降,保护苗木抵御干旱;樟子松苗木针叶O2-产生速率和H_2O_2含量在干旱胁迫下显著升高,施加外源钙可以诱导苗木抗氧化酶系统(CAT、POD和SOD)酶活性升高,祛除因干旱胁迫造成积累的活性氧,降低活性氧对樟子松苗木的破坏程度。正常水分条件下,外源钙可以提高樟子松苗木根和茎的CAT、POD和SOD活性,但无法扭转干旱胁迫给樟子松苗木带来的伤害;与此同时,酶的活性变化与干旱胁迫的诱导密切相关。正常水分条件下,无论是否施加外源钙,均不能使樟子松苗木根和茎内的POD和SOD活性有大幅升高,具体原因有待进一步探讨。MDA的研究结果显示,外源钙可以有效降低干旱胁迫下樟子松苗木MDA含量,缓解干旱胁迫对樟子松苗木细胞造成的损害;但这种缓解依然是不能逆转。施加外源钙可以有效降低樟子松苗木游离脯氨酸含量,降低干旱胁迫对樟子松苗木细胞膜脂的过氧化破坏程度;干旱胁迫可以降低樟子松苗木光合色素各组分的含量,进而抑制苗木光合作用,而施加外源钙可以有效缓解干旱胁迫对樟子松苗木光合作用的抑制作用,保证苗木的正常生长。

致病疫霉生防木霉菌株筛选鉴定及生物学特性

通过拮抗研究和发酵液抑制致病疫霉菌丝生长、孢子囊萌发以及孢子囊释放游动孢子的研究,从6株生防木霉菌株中筛选出对致病疫霉菌具有生防作用的高效生防木霉菌株T-28,该菌株对致病疫霉的拮抗等级为I级,发酵液对菌丝生长抑制率为64.71%,孢子囊萌发相对抑制率为64.41%,孢子囊游动孢子释放相对抑制率为68.31%。经ITS PCR扩增产物分析,T-28菌株与Trichoderma harzianum Rifai的ITS序列具有99%的最大同源性,验证为哈茨木霉。对哈茨木霉T-28进行生物学特性测定发现其对生长温度、pH、碳源和氮源要求不严格,是具有广泛适应性和广阔应用前景的高效生防菌。

棘孢木霉葡聚糖酶基因Glu1的克隆及原核表达

从棘孢木霉(Trichoderma asperellum)ACCC30536中克隆获得一个葡聚糖酶基因Glu1,其cDNA全长984bp,编码327个氨基酸。该葡聚糖酶属于Glyco-hydro-12家族,推测为β-1,4-葡聚糖酶,与深绿木霉IMI 206040的Glycohydro-12家族蛋白(XP_013940397.1)有91%相似性,且亲缘关系较近。运用qRT-PCR技术检测9种诱导条件下棘孢木霉Glu1基因的表达水平,结果表明,Glu1基因能参与棘孢木霉对山新杨(Populus davidiana×P.alba var.pyramidlis)或杨树病原菌的识别。构建原核表达载体并获得重组蛋白rGlu1。酶活特性分析结果表明,该酶最适pH为4.5,最适温度为45℃,且酶活性随诱导时间延长逐渐升高,在5h达到稳定。

高效木霉菌株对樟子松枯梢病的抑菌机理

采用菌株对峙培养法和木霉非挥发性代谢产物对病原菌株的生长抑制法,从28个木霉菌株中筛选对樟子松枯梢病菌抑制效果显著的菌株;比较不同有机溶剂对木霉非挥发性代谢产物中抑菌活性成分的萃取效果,获得对病原菌抑制显著的提取物,研究了高效提取物对樟子松枯梢病菌保护酶活性的影响;分别制备孢子菌剂和液体菌剂对樟子松枯梢病进行了野外防治试验。结果表明:在对峙培养中,引进菌株T-43对樟子松枯梢病菌的抑制效果63.28%,相对抑制效果为6.05,木霉完全覆盖病原菌;木霉非挥发性代谢产物对病原菌株的生长抑制试验中,T-43菌株发酵液及乙酸乙酯提取物对病原菌的抑制率分别为92.94%和90.58%,病原菌菌丝生长稀疏或被完全抑制生长;菌株T-43发酵液的乙酸乙酯提取物对病原菌的主要保护酶SOD、POD、CAT和PPO影响作用显著,提取物通过破坏病原菌的防护系统,抑制病原菌生长;在T-43对樟子松枯梢病的野外防治试验中,引进菌株T-43的防治效果明显好于国内高效菌株T-C14和商品化的木霉分生孢子可湿性粉剂,其中用发酵液制备的液体菌剂10倍液防治效果好于分生孢子菌剂,2011年得病害控制效果达到76.67%。连续的防治可以有效的控制病害的发生。

一株绿木霉的rDNA ITS序列测定及其菌株的培养特性

为了确定试验菌株是否为绿木霉（Trichoderma virens）,对其菌丝体进行了ITS序列测定和Genbank基因库比对,并通过生长速率法研究其室内培养条件.结果表明,试验菌株的ITS序列长度为589 bp;在Genbank核酸序列数据库中比对,试验菌株与绿木霉的相似率为98％,可以确定此菌株为绿木霉,Genbank登录号为HM046564; pH对绿木霉培养菌丝生长的影响根据不同的培养基而不同,其中绿木霉在pH =5 ～7的范围内均能较好地生长;供试最适碳源为葡萄糖和蔗糖,最适氮源为酒石酸铵和蛋白胨,最适生长温度为25℃.

松沫蝉在牡丹江地区樟子松林的分布与发生规律

对黑龙江省牡丹江地区危害樟子松Pinus sylvestnis var. mongolica的松沫蝉Aphrophora flavipes Uhle的分布及发生规律进行了调查。结果表明:樟子松纯林最适合松沫蝉种群的生长和繁殖,近林缘处虫口密度最大,约152. 33头/株,在樟子松枝条上呈明显的垂直分布,多集中于上部枝条;松沫蝉的发生受坡向、郁闭度、地被植物和树龄等林地条件及气候条件影响较大,阳坡比阴坡受害严重,地被植物越少受害越严重,郁闭度和树龄越小受害越严重,4—7月平均降雨量和平均相对湿度是影响松沫蝉发生的主要气候因子,降雨量和相对湿度越大危害越严重。

无公害药剂防治五味子白粉病及对叶片主要生理指标的影响

对防治五味子白粉病的农药种类和最佳浓度进行筛选,并对防治后,药剂对植物叶片主要生理指标的影响做了探讨。结果表明:筛选得到的阿米西达(250g/L醚菌酯悬浮剂)和多抗霉素(13%水剂)可以有效防治五味子白粉病,其中阿米西达800倍液防治效果最好,达到87.82%,而1000倍液和多抗霉素800倍液的防效也达到了80%以上;阿米西达和多抗霉素用药后均可导致五味子叶片主要生理指标可溶性蛋白、叶绿素含量以及CAT酶和POD酶活性降低,在用药30d后,叶片生理指标基本恢复正常,而多抗霉素处理叶片主要生理指标同对照相比,有所增加,对植物的生长起到促进的作用。

厚环乳牛肝菌(Suillus grevillei)N40与绿木霉(Trichoderma virens)T43复合接种下樟子松苗木的生理响应

采用植物生理学和生物化学等研究方法,研究了厚环乳牛肝菌(Suillus grevillei)N40与绿木霉(Trichoderma virens)T43复合接种条件下,对樟子松苗木的接种效应。测定不同接种方式下樟子松苗木生长指标、菌根合成率、光合色素含量、可溶性蛋白含量、抗氧化酶活性,根际土壤酶活性和抗病保护酶活性等指标。结果表明:N40和T43既有竞争性,同时又具有良好的兼容性,对苗木的生长指标、生理指标均有明显的提高作用。接种N40 30d后接种T43,3个月后苗木高生长提高43.0%,地径提高55.6%,苗木可溶性蛋白含量提高176.9%,苗木叶绿素a水平提高76.2%,叶绿素b水平提高64.1%,类胡萝卜素水平提高103.6%,苗木CAT和SOD活力分别提高45.5%和43.7%,β-1,3葡聚糖酶和几丁质酶活力提高28.0%和40.0%;苗木根际土壤脲酶和碱性磷酸酶活力分别提高120%和100%。上述结果表明,绿木霉T43能够促进菌根化苗木的生长并能诱导苗木产生抗性。

Cd胁迫下外生菌根菌对樟子松生理指标和根际土壤酶的影响

本研究采用盆栽试验法,研究了不同浓度Cd胁迫下,接种外生菌根菌——褐环乳牛肝菌(Suillus luteus)对樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)苗期植株的生长及叶绿素含量、抗氧化酶(CAT、POD和SOD)活性、细胞渗透调节物质(可溶性糖、MDA和游离脯氨酸)含量和根际土壤酶(过氧化氢酶、脲酶和碱性磷酸酶)活性的变化。结果表明:1年生樟子松苗木在Cd胁迫1个月后,接菌处理组无论在苗木生长、抗氧化酶活性方面均高于对照组,且大部分指标达到显著差异水平(P<0.05)。各接菌处理组菌根侵染率达48.0%以上。抗氧化酶活性方面,CAT和POD活性呈现出随着胁迫程度的加深,先下降后上升的变化趋势,SOD活性则呈现出地上与地下部分"上下对称"的变化趋势。同时,通过对各处理组苗木细胞渗透调节物质的定量测定,接菌处理组的细胞受破坏程度显著低于不接菌处理组。对苗木根际土壤酶分析结果表明,Cd胁迫下,施加外生菌根菌可以有效提高樟子松根际土壤酶的活性(尤其是脲酶),进而起到增加樟子松根际土壤生物活性作用。综上,接种外生菌根真菌对樟子松缓解重金属Cd胁迫具有明显的促进作用。Cd胁迫下,外生菌根可以有效正向调节樟子松的生长、抗氧化胁迫能力并提高苗木细胞渗透调节作用,进而提高苗木对重金属的耐受性和提高苗木根际土壤生物活性。本研究可以为重金属污染土地的有效治理和利用木本植物修复改良重金属污染土壤提供参考。

绿木霉(Trichoderma virens)T43对四种重要林木病原菌的抑制效果及抑菌机理

通过对峙培养和非挥发性代谢产物对病原菌生长的抑制作用,开展了木霉菌株T43及其抑菌活性物质抑制樟子松枯梢病、杨树烂皮病和苗木立枯病3种病害的4种病原菌效果的研究。从菌株T43发酵液乙酸乙酯提取物对各病原菌的3种保护酶(CAT、POD和SOD)活力影响和对细胞渗透调节物质(可溶性蛋白、可溶性糖和丙二醛)的含量影响,探讨了提取物对病原菌的抑菌机理。结果表明:木霉菌株T43及其代谢产物对供试林木病原菌均有明显的抑制作用,菌株T43发酵液乙酸乙酯提取物对病原菌3种保护酶活性均有不同程度的影响,可导致病原菌3种保护酶活性降低,尤其是SOD活性下降的最为显著。该提取物可以显著降低菌丝体可溶性糖和蛋白含量,提高丙二醛含量,破坏细胞的完整性,这可能是绿木霉T43发酵液乙酸乙酯提取物抑制病原菌生长的机理之一。

外源钙添加量对外生菌根-樟子松共生体苗木及根际土壤的影响

针对辽西北地区干旱缺水、土壤贫瘠、造林成活率低等问题,研究在对樟子松接种外生菌根真菌的基础上施加一定浓度的外源Ca^(2+),目的是研究菌根真菌和Ca^(2+)的互作对樟子松根际微环境改良作用。于生长季节,利用盆栽方法,在种子出苗后人工接种外生菌根菌(ECMF)-褐环乳牛肝菌(Suillus luteus),并施用0 mmol L^(-1)~50 mmol L^(-1) CaCl_2,以不接菌和不加CaCl_2为对照。在苗木生长3个月后,分别测定苗木的菌根侵染率、苗木根际土壤过氧化氢酶等土壤酶活性、根际土壤微生物数量、有效磷含量等土壤指标,评价外源钙和外生菌根菌对樟子松根际土壤的改良作用。结果表明:1)适当浓度的外源Ca^(2+)和外生菌根菌协同能够更好的提高苗木根际土壤酶活性,提高根际土壤养分含量。2)适当浓度的外源Ca^(2+)和外生菌根菌协同能够更好的增加樟子松苗木根际微生物数量,增加根际土壤生物活性。3)适当浓度的外源Ca^(2+)和外生菌根菌协同能够更好的促进樟子松苗木的生长。综上,施加外源钙能够达到改良樟子松苗木的根际土壤,提高土壤生物活性的目的。在苗圃育苗初期或者造林时,在接种外生菌根真菌进行菌根化育苗的同时,施加适当浓度的外源钙来实现改良土壤是可行的。

引进木霉菌株对药用植物刺五加和五味子苗木的抗病促生作用

通过与立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)进行对峙培养,同时测定木霉菌非挥发性和挥发性次生代谢产物对丝核菌菌丝生长的影响,对8株木霉菌进行了室内筛选;制备T-43木霉菌剂,对刺五加和五味子苗木立枯病进行室外防治试验,并测定了木霉菌对苗木的促生抗逆作用。试验结果表明:在对峙培养及发酵液抑菌试验中,各菌株及其次生代谢产物对立枯丝核菌均有不同程度的抑制作用,对峙培养中,T-43对丝核菌的相对抑制系数为2.5;T-43发酵液对丝核菌的抑制率为71.15%,可以强烈抑制丝核菌的生长并具有热稳定性;绿木霉菌株T-43在显著控制刺五加和五味子立枯病发生的同时,可以显著促进苗木的生长、增加生物量和抗逆性,并提高土壤微生物种群数量和稳定性。