苯甲酸和苯乙酸对松材线虫及细菌活性的影响

在离体条件下，测定了苯甲酸(BA)和苯乙酸(PA)对马尾松(Pinus massoniana)水培枝叶、松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)及对分离自松材线虫虫体和健康马尾松的细菌菌株GD1和GD2的作用。结果显示，BA和PA对马尾松离体松叶、松枝均具有毒性，其中BA的毒性较强；一定浓度的BA能增强松材线虫的活力，低浓度BA和较高浓度PA均能促进松材线虫的繁殖，低浓度PA能促进菌株GD1的繁殖；高浓度BA和高浓度PA均能抑制松材线虫的活力，其中BA的抑制活性较强；高浓度BA能抑制松材线虫的繁殖，高浓度BA和较高浓度PA均能抑制菌株GD1的繁殖，而BA和PA对菌株GD2繁殖的抑制活性较对菌株GD1的强。     

江苏省松树根际寄生线虫种类鉴定

从江苏省南京市江宁区、南京市紫金山、镇江市、淮安市、连云港市和扬州市等5个市6个地区采集80份马尾松(Pinus massoniana)、黑松(P.thunbergii)、湿地松(P.elliottii)和赤松(P.densiflora)的根和根际土壤样品,并分离鉴定其中的寄生线虫,初步分析结果如下:从采自南京紫金山上健康的马尾松根际中分离得到双宫螺旋线虫(Helicotylenchus dihystera)和松拟盘旋线虫(Paratylenchus pini);从南京江宁区衰弱马尾松根际中分离得到斯氏细小线虫(Gracilacus stei-neri)、尖头细小线虫(G.epacris)和斯特林细小线虫(G.straeleni),从健康马尾松根际中分离得到布科文针线虫(P.bukowinensis);从扬州市健康的马尾松根际中分离得到苹果矮化线虫(Ty-lenchorhynchus malinus);从镇江市健康黑松根际中分离得到微小针线虫(P.minutus)。其中,马尾松是苹果矮化线虫、布科文针线虫、斯特林细小线虫、尖头细小线虫和斯氏细小线虫的新寄主,黑松是微小针线虫的新寄主。同时,布科文针线虫、斯特林细小线虫、尖头细小线虫和斯氏细小线虫为江苏省的新纪录种。     

两株松材线虫拮抗细菌的筛选和鉴定

【目的】筛选对松材线虫具有较高杀线活性的拮抗细菌。【方法】以分离自南京、洛阳、上海的松树茎部的137株内生细菌为研究对象,采用培养滤液和菌悬液浸渍法对这些菌株进行杀线活性的测定,并对筛选的高效拮抗细菌进行菌种鉴定。【结果】通过培养滤液浸渍试验筛选出3株细菌对松材线虫有较高的杀线活性,使用3种菌滤液处理线虫48 h后,线虫死亡率均达到100%,其中菌株LYMC-3的培养滤液还可使线虫虫体出现消解。将3株菌的培养滤液分别稀释2倍、4倍和10倍后处理松材线虫,随稀释倍数的增加,培养滤液的杀线活性逐渐降低。处理线虫48 h后,菌株LYMC-3的10倍稀释滤液与其他两株菌滤液相比对线虫的致死率最高,为94.7%; 在菌悬液浸渍试验中筛选出菌株NJSZ-13对松材线虫有较高杀线活性,10⁵ cfu/mL 浓度的菌悬液处理线虫48 h后,线虫死亡率达81.5%。通过对LYMC-3和NJSZ-13菌株的形态特征、生理生化特征、Biolog鉴定和16S rDNA序列以及系统发育分析,确定菌株LYMC-3、NJSZ-13分别为短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)和蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)。【结论】从松树体内筛选到两株对松材线虫有高效拮抗活性的菌株LYMC-3和NJSZ-13,对生物防治松材线虫病具有潜在的应用价值。     

室内饲养松墨天牛幼虫不同肠段细菌的群落结构及功能分析

【目的】了解室内饲养松墨天牛(Monochamus alternatus)幼虫前、中、后肠段细菌的群落结构,比较不同肠段之间菌群多样性和优势菌群的差异,为揭示肠道细菌在松墨天牛获取营养、克服寄主植物化学防御的机理提供参考。【方法】分别提取室内饲养的松墨天牛4龄幼虫前、中、后肠各3组样本(每组5个前肠、5个中肠、5个后肠)的肠道DNA。利用Illumina HiSeq技术对松墨天牛幼虫肠道细菌的16S rDNA V3-V4区序列进行文库构建和高通量测序。原始序列使用Trimmomatic软件和FLASH软件分别进行质控和拼接。利用USEARCH软件对序列进行操作分类单元(OTUs)聚类,统计OTUs数量并绘制Venn图。在门和属分类水平上统计各样本的群落组成及物种丰度情况。通过Alpha多样性和Beta多样性分析反映不同样本的菌群多样性和相似性。采用PICRUSt软件预测松墨天牛幼虫肠道细菌映射到KEGG数据库上的功能,探究不同肠段细菌群落发挥的潜在功能。【结果】共获得643 404条高质量序列,在97% 相似度下将其聚类为1 614个操作分类单元(OTUs),共注释到35门、63纲、137目、250科、554属和844种。前肠OTUs最少,后肠OTUs最多,每个肠段的OTUs组成上既有相似性,也存在差异性。变形菌门(Proteobacteria)为3个肠段中最优势门;葡糖杆菌属(Gluconobacter)为前肠中最优势属,沙雷氏菌属(Serratia)为中肠的最优势属,葡糖杆菌属和沙雷氏菌属同为后肠的最优势属。Alpha多样性显示中、后肠群落多样性更丰富;Beta多样性分析表明,3个肠段的细菌群落组成存在差异,但中肠与后肠的群落组成较相近。功能预测表明,整个肠道菌群中代谢功能丰度最高,其中以糖类代谢和氨基酸代谢为主,这些功能集中在中、后肠。【结论】本实验中菌群功能是基于PICRUSt软件预测的结果,松墨天牛幼虫室内种群的前、中、后肠的细菌群落结构及不同肠段细菌的潜在功能存在差异,是由于不同肠段内的理化性质差异及其在消化中发挥的不同功能所致。肠道细菌与松墨天牛幼虫形成一个共生功能体,菌群在协助幼虫代谢物质、获取营养以及克服寄主植物化学防御方面发挥着重要作用。     

松材线虫病病理生理学研究进展

本文从6个方面综述了松材线虫病病理生理学的研究现状,包括水分生理,物质代谢,酶,毒性代谢物,植物激素以及抗性生理,文后展望了该领域今后的研究重点。     

越南枯死松树症状特征和体内寄生线虫种类调查

为确定造成越南松林的枯死是否为松材线虫所为,对越南南部的林同省、中部的承天-顺化省、北部的广宁省的思茅松(Pinus kesiya Royle)、马尾松(P. massoniana Lamb.)和南亚松(P. merkusii jungh et de Vries)松树枯死现象及症状特点进行了调查,分别从52株枯死、濒死、健康松树木质部中抽取木质部样品,进行线虫分离,根据形态学特点确定这些松树体内寄生线虫的种类。调查发现松树在枯死过程中,树冠部分针叶失去光泽,逐渐褪绿变黄,进而褐红干枯,最后整个树冠变为褐色或红褐色,全株枯死,针叶下垂且当年不落; 随着病程的发展,松脂分泌逐渐减少,直至停止; 树干上有天牛产卵刻槽,死亡的松树上有天牛的羽化孔。在抽取的松树样品中分离鉴定到了泰国伞滑刃线虫(Bursaphelenchus thailandae)、悬臂伞滑刃线虫(B. gerberae)、中华伞滑刃线虫(B. sinensis)、树木伞滑刃线虫(B. silvestris)、托斯卡纳伞滑刃线虫(B. tusciae)、莱奴尔夫伞滑刃线虫(B. rainulfi)、云杉小蠹伞滑刃线虫(B. rufipennis)和伞滑刃属线虫未定种(B. sp.),调查中未发现重要检疫性病原松材线虫(B. xylophilus)。     

蜡样芽孢杆菌NJSZ-13菌株防治松材线虫病研究

【目的】松材线虫病是一种由松材线虫对赤松、马尾松、黑松等易感树种寄生取食继而引起树种死亡的病害,其发病速度快、易传播,传统的物理、化学防治成本高,且化学防治对环境易造成不可逆的污染,目前还没有较好的防治方法。为寻找安全有效的生物防治方法,笔者探究蜡样芽孢杆菌在温室下对马尾松盆栽苗松材线虫病的防治效果。【方法】采用人工皮接法将2 000、4 000和6 000条松材线虫AMA3虫株分别接种到2年生马尾松幼苗上,测定发生松材线虫病症状的临界值;蜡样芽孢杆菌NJSZ-13菌株是从南京湿地松上分离出的具有杀线虫作用的松树内生细菌,在接种松材线虫AMA3虫株的前7天、当天和接种后第7天用灌根法灌入蜡样芽孢杆菌NJSZ-13菌株菌粉水悬液,并设置对照试验:将发酵液、菌悬液和发酵滤液稀释10倍后,各取20 mL灌注到2年生马尾松根部,其中发酵液和菌悬液的菌体浓度为4×10⁸ cfu/mL,以无菌水和培养基处理为对照,比较蜡样芽孢杆菌不同发酵产物对松材线虫病的防治效果;以灌根法分别施入20 mL菌体浓度为4×10⁸、4×10⁷、2×10⁷ cfu/mL的蜡样芽孢杆菌NJSZ-13菌株菌粉水悬液;将蜡样芽孢杆菌以菌粉水悬液灌根法和菌粉涂抹法两种方式处理2年生马尾松幼苗。从施菌浓度、施菌方法和施菌时间等3个方面对经过低温喷雾干燥制备的蜡样芽孢杆菌菌粉进行防治松材线虫病试验,观察各处理下马尾松的发病情况。【结果】2年生马尾松接种松材线虫AMA3虫株后发病的临界值为4 000条。采用灌根法施入蜡样芽孢杆菌NJSZ-13菌株的发酵液和无菌发酵滤液后不能对松材线虫病起到预防作用,施蜡样芽孢杆菌菌悬液对松材线虫病有一定的预防效果(33%)。蜡样芽孢杆菌对马尾松松材线虫病的预防效果要大于治疗效果,健康马尾松在接种线虫之前以灌根法施入蜡样芽孢杆菌的预防效果会更好。将蜡样芽孢杆菌菌粉直接涂抹松枝,与菌粉水悬液灌根的方法相比,两者对松材线虫病的防治效果相当。同一菌体浓度下蜡样芽孢杆菌菌粉水悬液和发酵菌悬液对松材线虫病的预防效果相当;施用蜡样芽孢杆菌菌粉水悬液对松材线虫病的防治效果随菌体浓度的增加有所提高,当菌体浓度达到一定值以后,增加浓度也不会提高防治效果。【结论】在蜡样芽孢杆菌NJSZ-13菌株防治2年生马尾松幼苗松材线虫病前,先筛选2年生马尾松接种松材线虫的临界值,能有效避免因接种松材线虫浓度过大而使真实防治效果降低的缺点。蜡样芽孢杆菌NJSZ-13菌株菌悬液和经低温喷雾干燥制得的菌粉对松材线虫病均有一定的预防效果,在马尾松未感染松材线虫的健康状态施用蜡样芽孢杆菌NJSZ-13菌株效果更好,通过菌粉涂抹法处理松枝可以对松材线虫病产生预防效果。     

一株黄蓝状菌(Talaromyces flavus)SH16解磷特性的测定

【目的】研究一株黄蓝状菌(Talaromyces flavus)解磷能力和解磷条件的优化,为解磷菌肥的开发提供优良菌株和培养技术。【方法】实验选取一株从杨树根部分离的促生真菌菌株SH16,分别采用钼锑抗比色法和钒钼酸铵法测定其解磷能力,以磷酸钙为磷源,测定不同培养因素对解磷效果的影响。【结果】菌株SH16对磷酸钙、过磷酸钙、磷酸铝、植酸钙等4种磷源均具有一定的溶解作用,对磷酸钙溶解效果最好,7 d后可溶性磷浓度达660.9 mg/L,解磷效果可达45 U/L; 初始pH、碳源、温度及NaCl质量分数对菌株SH16的解磷效果影响最大。设定初始pH为8,以葡萄糖为碳源,培养温度为30 ℃,培养基中添加50 mg/L的水溶性磷时,该菌株的解磷效果最好。菌株对NaCl具有较强的耐受性,随着NaCl质量分数升高,解磷量逐渐下降,当NaCl质量分数达到5%时,解磷量仍可达173.1 mg/L。【结论】菌株SH16对磷酸钙表现出较高的溶解活性,可以进一步开发为生物菌肥。     

蜡样芽孢杆菌NJSZ-13菌株对松材线虫产卵和繁殖的影响

【目的】 已有研究表明蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)NJSZ-13菌株对于马尾松具有促生作用,且菌悬液的促生效果最佳。为了进一步解析和评价该菌对松材线虫的生防机理,在虫液和卵液中加入NJSZ-13菌株,研究该菌株对松材线虫的杀线效果以及对其产卵、卵孵化和繁殖量的影响。【方法】 首先通过离心将蜡样芽孢杆菌NJSZ-13菌株分成菌悬液、发酵液和发酵滤液,并调配成原液、5、10、100和1 000倍的稀释液,其中菌悬液和发酵液的原液浓度为3×10⁸ cfu/mL,以无菌水和NB培养基为对照。①用浸渍法测定NJSZ-13菌株在24 h和48 h对松材线虫的杀线效果。②挑取10对生长良好的雌雄4龄幼虫于1.5 mL离心管,用NJSZ-13菌株处理24 h后将虫卵从离心管冲洗到35 mm培养皿中,统计各处理的产卵量。③在35 mm小皿中加入1 mL无菌卵液(约含400个卵)和NJSZ-13菌株,统计12、24和36 h的孵化虫数。④将100 μL线虫液(含500条松材线虫)与100 μL NJSZ-13菌株混合接入60 mm培养皿的灰葡萄孢中,在25 ℃培养箱培养5 d,用贝尔曼法分离线虫并计数。【结果】 ①NJSZ-13菌株的发酵液和发酵滤液原液处理24 h后的杀线率即高达100%,而其菌悬液原液处理48 h后的杀线率仅为81.47%。②NJSZ-13菌株原液能极显著地抑制松材线虫产卵,随着稀释倍数的增大,这种抑制作用逐渐减小。③NJSZ-13菌株的10倍稀释液处理松材线虫卵,在12 h时极显著地抑制卵的孵化,在24 h时仍达到显著水平,在36 h时仅发酵液和发酵滤液有显著的抑制作用。100倍稀释液处理12 h时,发酵液和发酵滤液相对于对照有显著差异,其他处理时间点均无显著差异。④NJSZ-13菌株原液和5倍稀释液处理松材线虫,其繁殖力与对照组有显著差异(P<0.05)。10倍稀释液处理松材线虫时,菌悬液对线虫繁殖力无明显的影响,而发酵液和发酵滤液与对照有显著差异。【结论】 蜡样芽孢杆菌NJSZ-13菌株的菌悬液、发酵液、发酵滤液均对松材线虫有杀线作用。其中,发酵液和发酵滤液的杀线效果更显著;NJSZ-13菌株能抑制松材线虫的产卵、卵孵化和繁殖,同样发酵液和发酵滤液的抑制效果较菌悬液明显。     

连栽杨树林对土壤微生物的影响

为研究杨树长期栽植对土壤微生物造成的影响,对江苏省宿迁市泗洪县陈圩4块杨树林地土壤进行调查.使用常规土壤化学分析手段分析了样品的主要理化性质,分别测定了样品的微生物生物量,并对微生物三大菌群以及与氮元素转化密切相关的几种微生物类群进行了计数.实验结果表明:长期栽植杨树会使林地土壤的pH逐渐升高,栽植杨树14 a后林地土壤pH约比对照土壤上升1.5;林地土壤的养分元素氮、磷含量随着林龄增长而降低,而有机质的含量随着林龄增长而增加,但是明显低于对照.土壤微生物中真菌的数量随着栽植时间而逐渐下降,而细菌总数、放线菌总数,以及微生物生物量表现出与土壤有机质含量相一致的变化规律.对参与氮素循环的土壤微生物类群进行计数,发现反硝化细菌的数量随着林龄的增大而明显增加,而硝化细菌(铵氧化细菌与硝酸细菌)的数量则有所下降.