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摘要:通过玉米盆栽试验研究不同水分条件下(土壤孔隙含水量20%和80%)土壤微生物群落结构及种群数量的变化.采集玉米生长第60天时的根际土和表层土,通过MiSeq Illumina高通量测序技术扩增细菌和古菌16S rRNA基因分析群落多样性,同时通过绝对定量PCR扩增细菌和古菌16S rRNA基因分析其种群数量.结果表明:高通量测序共得到41 546个细菌OTUs和6 921个古菌OTUs.土壤中细菌的多样性丰富,优势菌群为变形菌(Proteobacteria)和酸杆菌(Acidobacteria),而古菌的群落组成单一,优势菌群为奇古菌(Thaumarchaeota).非度量多维尺度(NMDS)分析表明不同土壤区域中细菌群落结构具有明显差异,而古菌群落结构受水分和土壤区域的影响不明显.定量分析结果显示细菌和古菌数量受土壤区域和水分条件的影响显著.表层土中细菌和古菌数量均显著高于根际土.根际土中细菌和古菌数量在水分充足条件下均显著高于干旱条件,表层土中细菌和古菌数量也表现出相同趋势.本研究结果表明土壤不同区域(生态位)可能是影响土壤中微生物群落最重要的因素....
摘要:耐辐射异常球菌(Deinococcus radiodurans,DR)因其具有对非生物胁迫超强的抵抗能力而备受关注.旨在了解该菌亲水蛋白Dlp在细胞耐受非生物胁迫中的作用,采用融合PCR和基因同源重组技术,获得了dlp基因缺失突变株Δdlp,对野生型DR及突变株Δdlp进行非生物胁迫.结果表明,dlp的缺失导致DR细胞对高盐和氧化胁迫敏感.体外检测氧化胁迫条件下Dlp蛋白对苹果酸脱氢酶(MDH)和乳酸脱氢酶(LDH)活性的保护,结果显示,Dlp蛋白的加入能缓解氧化胁迫条件下MDH、LDH酶活性的损失.由此表明,亲水蛋白Dlp增强了耐辐射异常球菌对非生物胁迫的抗性,并能以类似分子伴侣的形式保护胁迫条件下酶的活性....
摘要:以兴油177品种油菜为材料,研究不同浓度外源 NO 供体硝普钠(0、100、200、300、400、500、600μmol/L SNP)浸种处理对100 mmol/L NaCl 胁迫下油菜种子萌发及幼苗生长的影响。结果显示,外源 NO 可显著缓解盐胁迫造成的损伤,促进种子萌发及幼苗生物量的积累;显著提高幼苗叶片脯氨酸、可溶性蛋白的含量,以及抗氧化酶(SOD、POD、CAT)的活性;显著降低 MDA 含量,其中以200μmol/L SNP 浸种处理的效果最为显著。外源 NO 处理能够显著缓解盐胁迫伤害,200μmol/L SNP 浸种处理效果最佳。...
摘要:通过一次3'端高效热不对称交互PCR(hiTAIL-PCR)和一次长链PCR扩增方法获得了转抗草甘膦基因(G2-EPSPS)玉米品系D-3的外源DNA插入片段的全DNA序列(T-DNA)及两端侧翼序列,并建立了转化体特异性PCR检测方法.结果显示:T-DNA插入片段全长4 318bp,由一个G2-EPSPS基因的表达盒构成.根据T-DNA 5'、3'端侧翼序列设计引物,建立了转化体特异性检测方法,并分析了该方法的灵敏度以及检出限,研究结果表明,3'端定性PCR检测方法特异性强,灵敏度高,检出极限为每100ng模板量的0.05%.本研究结果对转抗草甘膦外源基因检测和生物安全评价及监管具有重要意义....
摘要:以甘蓝型油菜幼苗为材料,采用聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫的方法,研究了外源水杨酸(SA)对甘蓝型油菜幼苗在干旱胁迫下生理特性的影响。结果表明,在干旱胁迫条件下,甘蓝型油菜幼苗叶片的相对含水量逐渐下降,过氧化物酶( POD)、超氧化物歧化酶( SOD)、过氧化氢酶( CAT)活性呈先升高再降低的趋势,脯氨酸含量、电导率和丙二醛( MDA)含量随干旱胁迫程度的加深一直呈升高趋势,经SA预处理的甘蓝型油菜幼苗叶片相对含水量、抗氧化酶活性、脯氨酸含量均高于对照,其电导率和丙二醛含量则低于对照。因此,在干旱胁迫下,外源水杨酸能诱导并引起甘蓝型油菜幼苗抗氧化酶活性和脯氨酸含量的提高,使其电导率和丙二醛含量降低,从而减缓干旱胁迫对植物造成的伤害。...
[硕士论文] 冯帅
生物学 西南科技大学 2017(学位年度)
摘要:氮循环与农业生产和生态环境息息相关。人类通过施加氮肥来增加作物产量,但与此同时,氮肥流失破坏了氮原有的平衡,进而导致全球性的环境问题。植物根际是土壤介质、植物和微生物交互作用的微界面,也是物质和能量交换的区域。大量研究表明接种联合固氮菌能促进玉米的产量,但是接种效率和稳定性容易受到环境因素的影响;同时接种对土壤及根际微生物群落影响的研究报道甚少,其中的微生物机理和生态效应也存在疑问。本研究将固氮施氏假单胞菌A1501和玉米作为模式对象,考察该菌在根部的定殖效率,利用15N同位素稀释法定量生物固氮对玉米氮素的贡献。同时考察不同水分条件下接种固氮施氏假单胞菌 A1501对玉米的促生效应及根际氮循环功能微生物群落及活性的影响,为深入了解联合固氮菌和宿主植物间的相互作用,提高微生物的固氮效率及减少农业生产的氮肥用量提供理论依据。主要研究结果如下:
  一、分别在营养液和土壤培养条件下,通过平板计数和扫描电镜方法观察固氮施氏假单胞菌A1501在玉米根系的定殖情况。结果表明,固氮施氏假单胞菌A1501能够在玉米根系定殖。
  二、盆栽试验结果表明,无菌土壤介质中种植的玉米生长量受到水分条件和固氮菌接种的显著影响。接种固氮施氏假单胞菌A1501后第60天的玉米植株生长量在干旱条件和水分充足时分别提高22.7%和32.5%。未灭菌的自然土壤介质种植的玉米生长量也受到水分条件的显著影响;固氮菌接种提高了玉米生长量,但是结果不显著。15N同位素稀释法测定结果表明水分条件显著影响了固氮施氏假单胞菌A1501的固氮贡献量,水分充足条件下固氮贡献率为31.6%,而干旱条件下为20.1%。因此本实验条件下接种固氮施氏假单胞菌A1501可以为玉米提供生长所需的部分氮素。
  三、采用绝对定量qPCR和高通量测序技术,分析不同水分条件和固氮施氏假单胞菌A1501接种对玉米不同土壤区域(根际土和表层土)氮循环功能微生物种群数量、转录活性及群落结构的影响。结果表明水分条件措施显著影响了根际土固氮菌nifH基因、氨氧化细菌和氨氧化古菌amoA基因数量和转录活性,但对表层土和根际土的微生物群落结构没有显著影响。固氮施氏假单胞菌A1501接种显著影响了玉米根际固氮菌nifH基因、氨氧化细菌和古菌amoA基因拷贝数和转录数,同时对根际土中细菌和固氮菌群落结构产生显著影响。不同土壤区域的细菌和固氮菌群落多样性也表现出差异,固氮菌更多地存在于根际土中,而氨氧化细菌和氨氧化古菌在表层土中数量更高,表明不同土壤区域(生态位)是影响土壤微生物及氮循环关键功能微生物最主要的因素,这很可能是土壤特性如有机碳和氮含量差异造成的。
  本论文阐释了固氮施氏假单胞菌A1501和玉米的联合固氮作用,表明固氮施氏假单胞菌A1501能够在玉米根际定殖并通过固氮作用对植株贡献氮;同时接种固氮菌对微生物群落的影响显著小于土壤生态位的影响。
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