种植转 Bt 水稻对固氮细菌多样性和固氮酶铁蛋白基因 nifH 的水平转移的影响

通过对具有不同种植年限和不同种植强度的转 Bt 基因水稻与非转 Bt 基因水稻土壤中的细菌以及固氮细菌群 落结构进行研究,发现转 Bt 水稻的种植可能会影响土壤中微生物群落的多样性,但是这种影响的可能只是暂时的,通过对测量种植水稻的芽长实验也得出相似的结论． 另外,根据 16S rDNA 基因构建的系统发育进化树揭示了本实验分离的固氮细菌的遗传多样性,发现实验土壤中的固氮细菌主要分为放线菌门(Actinobacteria) ( 92% ) 和 α － 变形菌门( α-Pro-teobacteria) 两大     

水稻土细菌群落对长期施肥和短期氮添加的响应

为更好地了解长期施肥下水稻土的细菌多样性、群落结构和组成,本研究以中性紫色水稻土长期定位试验基地为平台,采用高通量测序技术,研究长期施用化肥和短期氮添加对水稻土细菌群落的影响。实验结果表明：相比于短期氮添加,长期施肥显著提升土壤养分含量,同时使土壤pH值明显下降,并改变了土壤细菌群落特征。试验所用水稻土细菌主要优势菌门为变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）和绿弯菌门（Chloroflexi）,它们的总占比超过70%。长期施肥显著提高了富营养型细菌变形菌门和拟杆菌门（Bacteroidetes）的相对丰度。相关性分析和冗余分析表明,水稻土细菌多样性、群落结构和组成受到土壤pH和土壤养分水平（如速效磷、速效钾、全氮等）的显著影响。     

转Bt基因水稻对其根际可培养氨氧化菌的影响

通过分离计数以及运用分子生物学手段,研究了吴凤实验基地不同种植年份转BT基因水稻对水稻土壤的功能群氨氧化细菌的影响.查明种植转B t基因水稻会影响其根际浅层的可培养氨氧化细菌种群组成.这种影响表现为:种植转B t基因水稻的时间越长,种植的强度越大,对土壤氨氧化细菌的影响也就越大,这一现象从A、B、E土样的对比和B、D、E土样的对比中得到明显的反映.同样,转B t基因水稻也会影响到土壤深层的氨氧化细菌,与浅层土样中的结果具有相似性.     

刈割强度对晋北盐渍化草地土壤细菌群落结构的影响

刈割是农牧交错带主要的草地利用方式，为探究刈割对草地土壤细菌群落的影响，本研究通过土壤微生物高通量测序研究不同刈割强度下土壤细菌多样性和群落结构。结果表明，刈割处理增加了细菌群落的丰富度、多样性和优势度。在中度刈割强度下，土壤细菌的Shannon-Wiener多样性指数显著高于其他处理，达到6.505；刈割能使Simpson指数增加13.89%～19.44%，在轻度刈割强度下土壤细菌的Simpson指数最高达到0.004 3。盐渍化草地的土壤细菌优势类群有变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteriota）、酸杆菌门（Acidobacteriota）、厚壁菌门（Firmicutes）。刈割显著降低了变形菌门的相对丰度，并且在中度刈割强度下相对丰度值最低为21.09%；显著增加了放线菌门和厚壁菌门的相对丰度，均在中度刈割强度下丰度最高，分别为25.95%和11.35%。土壤因子（硝态氮、全碳、碳氮比和水分）影响土壤细菌群落组成，刈割可能通过影响土壤全碳驱动土壤细菌中优势类群的改变，进而影响土壤细菌多样性。     

AmOn工艺中悬浮填料填充率对硝化菌群的影响

AmOn工艺是一种高度集成的污水处理新工艺．研究中采用分子生物学方法分析该系统中氨氧化细菌（AOB）和亚硝酸盐氧化细菌（NOB）在不同填料填充比的运行条件下的群落特征和多样性水平．实验中针对AOB（p亚类Proteobacteria）和NOB（包括Nitrospira和Nitrobacter）16SrDNA片段,采用聚合酶链式反应（PCR）进行扩增,特异性片段进行变性梯度凝胶电泳（DGGE）分离;同时利用香农多样性指数计算群落多样性水平．结果显示,AOB和Nitrobacter群落在填料填充比为40％和50％时具有接近的群落结构,所有AOB和NOB群落在填充比为40％降低到30％并增加活性污泥后均改变明显．AmOn反应器对于活性污泥中的硝化菌群具有一定的选择作用．在AmOn系统中,Nitrosomonas为优势AOB菌属．NOB群落中,Nitrospira类的多样性水平明显高于Nitrobacter．     

青岛海域固氮细菌的系统发育多样性研究

采用严格人工无氮海水培养基富集、分离培养方法及用3对固氮基因(nifH)引物进行PCR检测,从青岛近海沉积物和海水中分离到16株异养型可培养海洋固氮细菌,经16S rDNA全序列测定分析了它们的系统发育多样性。结果显示,16株菌分布于Alphaproteobacteria、Gammaproteobacteria、Flavobacteria的3个纲中,分别代表着6个属、10个种,其中有50%归于Pseudoalteromonas属;海底沉积物中固氮菌的多样性要远高于海水,并在其中发现2个潜在新种。研究表明,青岛近海海域的固氮菌具有一定程度的多样性,它们大部分在系统发育关系上与分离自韩国、南极洲、新喀里多尼岛等海水的标准菌高度同源,但也存在少量潜在新物种。结果可为其他不同海域异养固氮菌的多样性及其生态功能研究提供有益参考。     

特殊竹林土壤细菌群落结构及多样性研究

为对活竹酒生产区这种特殊环境中的竹林土壤细菌群落进行分析,研究其土壤微生物结构及其多样性,通过16S rDNA测序技术在IonS5TMXL测序平台上完成土壤细菌的高通量测序,对位于竹酒酿造区域的竹林核心区J1、非竹林区J2及竹林边缘区J3土壤进行了细菌群落结构分析。结果表明:样本细菌种类主要集中在酸杆菌门（Acidobacteria）、变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）、芽单胞菌门（Gemmatinonadetes）、疣微菌门（Verrucomicrobia）。其中,竹林核心区J1土壤细菌以放线菌门OTUs数占比最高,但其优势菌群为酸杆菌门酸栖热菌属（Acidothermus）;非竹林区J2以酸杆菌门占比最高,优势菌群为其下苔藓菌属（Bryobacter）;竹林边缘区J3处于竹林生境和非竹林生境的交汇地带, 生境不稳定,土壤细菌以变形菌门占比最高,优势菌属主要包括变形菌门鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）、酸杆菌门苔藓菌属（Bryobacter）、芽单胞菌门金雀花属（Gemmatimonas）等,群落内物种较为复杂,但其细菌群落结构仍与竹林核心区J1相似。可见,随着样本从非竹林区逐渐接近竹林核心区,1）细菌群落多样性总体呈现先增加后降低的趋势,可能与竹林单一生境有关;2）个别细菌菌群数理和结构发生了较大变化,活竹酒酿造环境使得竹林土壤放线菌门而非变形菌门数量最多,或与当地独特的竹酒酿造环境相关。     

城乡交错区的土壤微生物多样性格局及其影响因素

以上海市松江区泖港镇为研究地点,采用高通量测序技术全面揭示了该城乡交错区不同土地利用类型中土壤细菌和土壤真菌的多样性分布格局和群落组成格局.研究结果显示,采集的土壤样品中共发现632种土壤细菌OTUs (operational taxonomic units)和593种土壤真菌OTUs,优势类群为变形菌门(细菌)与子囊菌门(真菌). 4种土地利用类型(耕地、坑塘水域、仓储用地和居民居住区)中,土壤细菌的Shannon指数为4.41～4.71,土壤真菌的Shannon指数为1.99～2.60,这两类土壤微生物的α多样性在各土地利用类型间无显著差异.而不同土地利用类型间,土壤细菌(R=0.32, p=0.001)和土壤真菌(R=0.22, p=0.001)的β多样性格局存在显著差异.此外,该城乡交错区土壤细菌和土壤真菌的群落组成格局和β多样性格局与土壤酸碱度、土壤孔隙度和土壤含水率显著相关.     

转基因小黑杨根际土壤微生物群落特征研究

【目的】根际土壤细菌及真菌群落组成不仅受植物种类及植物生长时期等影响,外源基因的导入也可改变根际微生物群落组成。通过基因工程技术获得的转betA或转TaLEA基因小黑杨(populus simonii x p.nigra)能够提高甜菜碱或晚期胚胎富集蛋白的含量,进而增强转基因植物的抗旱耐盐性,PsnWRKY70是胁迫应答信号转导网络中的负调控因子,WRKY70干扰表达小黑杨的耐盐性显著高于对照株系。在明确了转betA、转TaLEA、转WRKY70小黑杨抗旱耐盐性的同时,开展转基因小黑杨根际土壤细菌、真菌群落组成分析,为其环境生态安全性评价提供参考。【方法】以2年生转TaLEA、betA、WRKY70基因小黑杨及对照野生型(WT)小黑杨根际土壤为试材,利用Illumina-Miseq高通量测序平台对根际土壤微生物进行16S rRNA和ITS测序分析,对根际土壤细菌和真菌群落丰富度和多样性变化、结构差异性、群落组成进行分析,了解转基因活动对小黑杨根际土壤微生物组成的影响。【结果】Alpha多样性分析显示,针对根际细菌群落组成,转betA小黑杨的Simpson指数显著低于WT小黑杨,而转WR...     

带状采伐对毛竹林土壤细菌群落结构及多样性的影响

【目的】研究带状采伐后毛竹(Phyllostachys edulis)林土壤细菌群落结构及多样性的变化,认识带状采伐对毛竹林土壤生态系统的影响,为利用带状采伐实现毛竹林规模化经营提供指导。【方法】对毛竹林进行不同宽度(3、9、15 m)的带状采伐,25 d后采集样地内土壤样品,采用Illumina MiSeq 高通量测序技术分析土壤细菌特定基因片段V3-V4区域,鉴定菌种类群,预测细菌功能,并结合7种土壤养分指标(有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾)的测定结果,探讨带状采伐对毛竹林地土壤细菌群落及土壤养分的影响。【结果】随着采伐宽度的增加,土壤有效磷、全钾、速效钾含量降低,土壤有机质、全氮、碱解氮含量先增后降。适当采伐可以提高土壤肥力,但采伐宽度超过一定限度后,土壤肥力降低,速效养分含量减少。不同带状采伐对毛竹林土壤中细菌类群的丰度、多样性、均匀度的影响各不相同;3 m采伐宽度的毛竹林地内土壤细菌群落丰富度最高,且物种分布最均匀,随着采伐宽度的增大,其毛竹林地内的细菌群落丰富度和物种均匀度均降低,当采伐宽度超过9 m时,群落间的物种组成变化差异减小。带状采伐后变形菌门(Proteobacteria)相对丰度增多,酸杆菌门(Acidobacteria)、绿湾菌门(Chloroflexi)相对丰度减少,这3种菌门同放线菌门(Actinobacteria)一起占据着毛竹林带状采伐土壤细菌群落种的主要地位,对土壤中碳(C)、氮(N)元素固定及其他养分的转化分解发挥着重要的作用。带状采伐后土壤细菌群落代谢通路中最重要的是碳水化合物代谢和氨基酸代谢,说明带状采伐后土壤细菌的优势功能主要集中在C、N两种元素的固定和转化。【结论】毛竹林带状采伐对土壤细菌群落结构及多样性产生显著影响,3 m宽度的带状采伐能够增加细菌类群的丰度、多样性、均匀度以及土壤养分含量,当采伐宽度增大,上述各项指标降低;综合分析表明带状采伐后土壤微生物类群主要参与C、N元素的固定和转化的相关功能通路。     

The Recent Advances in Plant Protection Researches of China

There are eight examples briefly given in this paper, namely, (1) Polymyxa graminis and the cereal viruses it transmits; (2) the geographical types and facultative migration of cotton bollworm as well as the safety of Bt transgenic cotton; (3) development of crop near-isogenic lines with resistance to diseases; (4) molecular-biological researches induced resistance of rice by infection of blast fungus;(5) to use cytological and molecular-biological techniques for breeding wheat varieties resistant to barley yellow dwarf virus; (6) mass rearing and field releasing of Microplitis mediator for cotton bollworm control; (7) identification and recombination of insecticidal crystal genes of Bacillus thuringiensis; and (8) interplanting of diverse resistance rice varieties for sustainable control of blast disease; which reflect the general situation of recent advances in plant protection researches of China.     

牛奶中苏云金芽胞杆菌的分离与鉴定

采用醋酸钠．抗生素分离法对超市牛奶样品进行苏云金芽胞杆菌（Bacillus thurgngiensis,Bt）的分离,获得2株Bt菌株,分别命名为BtBRC—LJ1和BtBRC-LJ2。利用PCR方法对Bt BRC-LJ1和BtB RC-LJ2菌株幼皿和nheC肠毒素基因的分布进行检测。结果显示,这2个菌株均含有这两种肠毒素基因。     

一株苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)的分离与鉴定

利用醋酸盐对苏云金芽孢杆菌芽孢萌发的选择性抑制特性，采用选择性培养基从土壤中分离苏云金芽孢杆菌，对分离菌株的个体形态，生理生化特点进行了分类研究，确定该菌株即为苏云金杆菌，采用改进的培养基培养伴胞晶体，证明该培养基可在48h内产生大量的伴胞晶体。     

Generation of selectable marker-free transgenic rice resistant to chewing insects using two co-transformation systems

To produce selectable marker-free (SMF) transgenic rice resistant to chewing insects, the Bacillus thuringiensis cryIA(c) gene (Bt) was introduced into two elite japonica rice varieties by using two Agrobacterium-mediated co-transformation systems. One system is with a single mini-twin T-DNA binary vector in one Agrobacterium strain, which consists of two separate T-DNA regions, one carrying the Bt while the other contains the selectable marker gene, hygromycin resistant gene (HPT). The other system uses two separate binary vectors in two separate Agrobacterium cultures, containing the Bt or HPT gene on individual plasmids. A lot of independent transgenic rice lines harboring both Bt and selectable marker genes were obtained. The results showed that the co-transformation frequency of the Bt gene and HPT gene was much higher by using the mini-twin T-DNA vector system (29.87%) than that by the two separate binary vector systems (4.52%). However, the frequency of the SMF transgenic rice plants obtained from the offspring of co-transgenic plants (21.74%) was lower for the mini-twin T-DNA vector system than that for the latter (50-60%). The data of ELISA implied that the expressed Bt proteins were quantitated as 0.025-0.103% of total leaf soluble proteins in the transgenic plant. Therefore, several elite transgenic rice lines, free of the selectable marker gene, were chosen. The results from both in vitro and in vivo insect bioassays indicated that the SMF transgenic rice was shown to be highly resistant to the striped stem borer and rice leaf folder. Moreover, in a natural field condition without any insecticide applied, all the transgenic rice plants were found to be not injured by the rice leaf folder, whereas the wild types were impaired seriously.     

Widespread adoption of Bt cotton and insecticide decrease promotes biocontrol services

Over the past 16 years, vast plantings of transgenic crops producing insecticidal proteins from the bacterium Bacillus thuringiensis (Bt) have helped to control several major insect pests and reduce the need for insecticide sprays. Because broad-spectrum insecticides kill arthropod natural enemies that provide biological control of pests, the decrease in use of insecticide sprays associated with Bt crops could enhance biocontrol services. However, this hypothesis has not been tested in terms of long-term landscape-level impacts. On the basis of data from 1990 to 2010 at 36 sites in six provinces of northern China, we show here a marked increase in abundance of three types of generalist arthropod predators (ladybirds, lacewings and spiders) and a decreased abundance of aphid pests associated with widespread adoption of Bt cotton and reduced insecticide sprays in this crop. We also found evidence that the predators might provide additional biocontrol services spilling over from Bt cotton fields onto neighbouring crops (maize, peanut and soybean). Our work extends results from general studies evaluating ecological effects of Bt crops by demonstrating that such crops can promote biocontrol services in agricultural landscapes.     

天漠嗜盐和耐盐细菌产淀粉酶活性及菌株多样性

采用平板水解圈法对分离自张家口天漠沙土的嗜盐和耐盐细菌（含放线菌）进行淀粉酶活性筛选,运用基于16S rRNA基因序列的分析方法对活菌株进行系统发育多样性分析.结果表明,76个受试菌株中,有34株淀粉水解酶活性呈阳性（44.7%）,其中有6株具有较强的淀粉水解酶活性;系统发育分析显示34个阳性菌株类群多样性和物种多样性较高,可以归为18个物种,分属于细菌域（Bacteria）的2门（Actinobacteria,Firmicutes）2科（Streptomycetaceae,Bacillaceae）8属（Streptomyces,Bacillus,Gracilibacillus,Halobacillus,Oceanobacillus,Piscibacillus,Thalassobacillus,Virgibacillus）;产淀粉酶活性较强的6株菌均属于厚壁菌门（Firmicutes）芽孢杆菌科（Bacillaceae）,分属于该科的3个属.其中菌株JSM 1684012,JSM 1684041和JSM 1685098属于芽孢杆菌属（Bacillus）;JSM 1684067和JSM 1685082属于纤长芽孢杆菌属（Gracilibacillus）;JSM 1685081属于喜盐芽孢杆菌属（Halobacillus）.以上结果说明分离自张家口天漠沙土的嗜盐和耐盐菌中存在较高比例的产淀粉酶菌株,且这些菌株具有较高的类群多样性和物种多样性.     

提高苏云金芽孢杆菌制剂杀虫效果的策略

苏云金芽孢杆菌制剂是一种主要的生物杀虫剂 ,本文从培育高效菌株、增加昆虫对 Bt的摄入量、化学杀虫剂促进 Bt的杀虫作用、植物次生物质的增效作用、Bt与其杀虫微生物及其代谢产物的协同作用、简单化合物提高 Bt的毒力以及保护 Bt免受紫外光的损伤等方面提高 Bt制剂的杀虫活性进行了论述。     

Evaluation of transgenic tobacco expressing two insecticidal genes to delay resistance development ofHelicoverpa armigera

The resistance ratio ofHelicoverpa armigera to Cry1 Ac insecticidal protein fromBacillus thuringiensis (Bt) is 13.1- and 3.02-fold after 18 generations of selection by transgenic tobacco expressing Bt or two (Bt and CpTI) insecticidal protein genes, in which the average corrected mortality for each selection treatments is about 60%. The mortality of selected population by transgenic Bt gene tobacco is significantly lower than the control strain when fed on transgenic tobacco plants. The mortaltty of the selected population by transgenic two genes tobacco was not significantly different from the control strain. This is the first experiment under laboratory condition which has proved that transgenic two genes tobacco could significantly delay resistance development ofH. armigera compared with one gene.     

秋茄和木榄耐盐内生细菌筛选及鉴定

为了改良和利用盐碱地,以秋茄(Ｋａｎｄｅｌｉａ ｏｂｏｖａｔａ)和木榄(Ｂｒｕｇｕｉｅｒａ ｇｙｍｎｏｒｈｉｚａ)为原材料,对耐盐内生细菌进行分离 并鉴定。 结果表明:从 ２ 种植物的根、茎、叶中初步分离出耐盐的内生细菌 ９６ 株,均为革兰氏阳性菌;提取各菌株的 ＤＮＡ 并扩 增其 １６Ｓ ｒＤＮＡ 序列,以 ＨｉｎｆⅠ、ＨａｅⅢ、ＭｓｐⅠ和 ＴａｑⅠ４ 种酶进行酶切,并统计遗传型,选取不同组合类型的代表菌株进行 １６Ｓ ｒＤＮＡ序列测定,通过 ＢＬＡＳＴ 比对分析并利用 ＭＥＧＡ 软件建立发育树等分子鉴定手段初步推断,所分离的内生细菌分别 为越南芽孢杆菌(Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｖｉｅｔｎａｍｅｎｓｉｓ)、阿耶波多氏芽孢杆菌(Ｂａｃｉｌｌｕｓ ａｒｙａｂｈａｔｔａｉ)、芽孢杆菌属(Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｐ.)、白翎芽孢杆菌 (Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｂａｅｋｒｙｕｎｇｅｎｓｉｓ)和巴氏葡萄球菌(Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ｐａｓｔｅｕｒｉ);对这 ５ 种菌的脱氨酶活性进行测定,越南芽孢杆菌的值最高。     

苏云金芽孢杆菌cry1基因的PCR-RFLP鉴定分析

利用PCR—RFLP技术对含有已知cry1基因的8株标准菌株和2株遗传工程菌进行了基因分析，证实了该方法的可行性．并在此基础上鉴定了分离保藏的70株B．t菌株的cry1型基因，结合SDS—PAGE分析以及室内生物测定结果，讨论了基因型与蛋白表达及毒力之间的关系．