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未来气候情景下甘南草地土壤有机碳密度的时空预测与分析

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环境科学 2024年第6期45卷 3308-3317页

作者：李钊张美玲张锐祺田景王晨甘肃农业大学理学院数量生物学研究中心兰州730070

研究草地土壤有机碳密度的时间和空间分布特征,并探究有机碳密度与影响因素之间的关系,对甘南自治州草地生态系统管理和维护具有重要意义,有助于实现“双碳”目标,促进碳汇和减缓气候变化.以甘肃省甘南藏族自治州为研究对象,基于SSP126... 详细信息

研究草地土壤有机碳密度的时间和空间分布特征,并探究有机碳密度与影响因素之间的关系,对甘南自治州草地生态系统管理和维护具有重要意义,有助于实现“双碳”目标,促进碳汇和减缓气候变化.以甘肃省甘南藏族自治州为研究对象,基于SSP126和SSP585这两种CMIP6未来气候情景数据,运用CENTURY模型模拟预测2023~2100年甘南草地土壤有机碳密度的时空变化,结果表明:①2023~2100年,总有机碳密度、缓性有机碳密度、惰性有机碳密度均呈现下降趋势,活性有机碳密度先波动下降再波动上升.同时,SSP585情景下的总有机碳、活性、缓性和惰性有机碳密度均高于SSP126情景;②MannKendall突变分析表明土壤总有机碳密度之差(Δsomtc)的突变发生在2030年;土壤活性碳密度之差(Δsom1c)的突变发生在2027年;③研究期内,在SSP126情景下,甘南州草地土壤有机碳密度平均值为7505.69 g·m^(-2),在SSP585情景下则为7551.87g·m^(-2).甘南州草地土壤有机碳密度整体呈现西部高东部低,变异系数整体比较稳定的特点;④偏相关分析结果表明未来气候情景下,降水与土壤有机碳密度呈正相关,温度与土壤有机碳密度呈显著负相关;⑤Theil-Sen Median趋势分析和MannKendall检验结果表明,在两个气候情景下,甘南州的土壤有机碳密度整体呈现下降趋势,其中碌曲县的下降趋势相对最快,迭部县最缓慢.

关键词：土壤有机碳密度(SOCD) CENTURY模型气候情景时空分布趋势分析

不同培养条件对尖孢镰刀菌苜蓿专化型分生孢子形成及萌发的影响

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草业科学 2024年第5期41卷 1123-1131页

作者：许世洋方香玲兰州大学草地微生物研究中心/草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室/兰州大学草地农业科技学院甘肃兰州730020

为明确有利于尖孢镰刀菌苜蓿专化型(Fusarium oxysporum ***,Fom)分生孢子形成及萌发的培养条件,本研究通过十字交叉法测量Fom菌株在马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)、合成低营养琼脂(SNA)和羧甲基纤维素钠(CMC)固体培养基培养不同时间的菌落直径... 详细信息

为明确有利于尖孢镰刀菌苜蓿专化型(Fusarium oxysporum ***,Fom)分生孢子形成及萌发的培养条件,本研究通过十字交叉法测量Fom菌株在马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)、合成低营养琼脂(SNA)和羧甲基纤维素钠(CMC)固体培养基培养不同时间的菌落直径,并通过镜检法和血球板计数法观测以上不同固体及其液体培养基(不加琼脂)培养不同时间的分生孢子产量、比例,以及不同液体培养基中菌株分生孢子萌发率。结果发现,CMC培养基上菌株生长最快(P研究为防治苜蓿镰刀菌根腐病及有关机理研究提供了前期基础。

关键词：苜蓿根部病害尖孢镰刀菌分生孢子孢子产量孢子萌发率

尖孢镰刀菌苜蓿专化型厚垣孢子的诱导形成方法及萌发特性

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草业学报 2024年第7期33卷 130-141页

作者：方香玲许世洋南志标兰州大学草地微生物研究中心草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室兰州大学草地农业科技学院甘肃兰州730020

厚垣孢子是尖孢镰刀菌在土壤中的主要存活结构,土壤中厚垣孢子的数量及萌发状况,直接影响着病害的发生及其严重度。首先通过研究合成低营养琼脂(SNA)和SNA加滤纸片(SNAF)培养基以及不同浓度葡萄糖和碳酸镁的双盐溶液(KH_(2)PO_(4)和MgSO... 详细信息

厚垣孢子是尖孢镰刀菌在土壤中的主要存活结构,土壤中厚垣孢子的数量及萌发状况,直接影响着病害的发生及其严重度。首先通过研究合成低营养琼脂(SNA)和SNA加滤纸片(SNAF)培养基以及不同浓度葡萄糖和碳酸镁的双盐溶液(KH_(2)PO_(4)和MgSO_(4)·7H_(2)O)中厚垣孢子的形成,建立苜蓿专化型菌株厚垣孢子的诱导形成方法并进行验证,然后研究不同碳源和氮源对厚垣孢子萌发的影响。菌株T6和T9在2 mg·L^(-1)葡萄糖的双盐溶液中静置培养7 d时形成大量的厚垣孢子,分别为4.2×10^(5)和5.1×10^(5)个·mL^(-1);且静置培养时的厚垣孢子数量均高于振荡培养时的数量,分别为4.2和2.8倍。不同苜蓿专化型菌株经双盐溶液诱导后,都在培养7 d时形成大量厚垣孢子,且培养前7 d时数量都快速增加,7 d时的均值为3 d时的2.3倍;而培养14和21 d时数量增加较慢,21 d时的均值仅为7 d时的1.2倍。对厚垣孢子萌发及芽管生长促进作用较大的碳源和氮源分别为葡萄糖和氯化铵,促进作用较小的碳源和氮源分别为乳糖和尿素。结果表明尖孢镰刀菌苜蓿专化型菌株厚垣孢子的形成需要微量的碳源和低氧环境,且厚垣孢子的萌发及生长需要适宜的碳源和氮源,可从控制病原菌初侵染源角度为苜蓿土传病害的绿色防控提供新思路。

关键词：尖孢镰刀菌土传病原真菌存活结构初侵染源厚垣孢子

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琯溪蜜柚果肉中类胡萝卜素组分的特征解析

中山大学学报（自然科学版）（中英文） 2024年第4期63卷 71-77页

作者：赖长鸿王寒雪李培杰廖红福建农林大学根系生物学研究中心福建福州350002

琯溪蜜柚(Citrus grandis cv‘Guanximiyou’)因其汁多味甜、色泽丰富等特点,广受消费者欢迎。琯溪蜜柚果肉色素主要为类胡萝卜素,其组分和含量直接影响果实品质。研究蜜柚果肉类胡萝卜素组分特征及其在不同养分管理下的差异,可为通过... 详细信息

琯溪蜜柚(Citrus grandis cv‘Guanximiyou’)因其汁多味甜、色泽丰富等特点,广受消费者欢迎。琯溪蜜柚果肉色素主要为类胡萝卜素,其组分和含量直接影响果实品质。研究蜜柚果肉类胡萝卜素组分特征及其在不同养分管理下的差异,可为通过养分管理提高果实品质提供科学依据。本研究首先利用液相色谱串联质谱(LC-MS/MS),分析果实汁胞中类胡萝卜素的组分;通过施化肥(CF)和有机肥(OF)处理,比较分析不同养分管理对类胡萝卜素的影响。结果表明,蜜柚汁胞共含23种类胡萝卜素,其中5种属于胡萝卜素、18种属于胡萝卜醇。汁胞中类胡萝卜素以胡萝卜素为主,质量分数为(346.27±69.39)μg/g,占比为98.98%。胡萝卜素中,以番茄红素为主,质量分数为(332.27±75.05)μg/g,占类胡萝卜素比例为95.97%。此外,养分管理显著影响汁胞类胡萝卜素的质量分数。与CF相比,OF处理番茄红素和E/Z-八氢番茄红素的质量分数分别增加了8.40%和16.48%,说明通过养分管理能够调控蜜柚果肉色素,为进一步调控果实品质提供参考依据。

关键词：蜜柚(Citrus grandis) 品质类胡萝卜素番茄红素

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工程微藻的生物安全风险、管控及生物封存

生物工程学报 2024年第9期40卷 2948-2967页

作者：王晋宋馨宇陈磊张卫文天津大学化工学院合成微生物学实验室天津300072 教育部合成生物学前沿研究中心天津300072 教育部系统生物工程重点实验室天津300072 天津大学生物安全战略研究中心天津300072

微藻具备利用太阳能固定CO_(2)并转化为有机物的能力,已成为有前途的绿色细胞工厂。随着生物技术快速发展,前沿生物技术在光合微藻中的研究与应用不断拓展,对微藻的工程改造日益全面和深入,比如通过合成生物学和基因组编辑技术对微藻进... 详细信息

微藻具备利用太阳能固定CO_(2)并转化为有机物的能力,已成为有前途的绿色细胞工厂。随着生物技术快速发展,前沿生物技术在光合微藻中的研究与应用不断拓展,对微藻的工程改造日益全面和深入,比如通过合成生物学和基因组编辑技术对微藻进行工程改造,使其有潜力应用于医学、农业、食品、能源、环境等领域。然而,与此同时,工程微藻在环境中存活和扩散的风险也随之增加,给生态环境和人类健康带来潜在安全风险。为避免其在环境中扩散对生态环境和人体健康造成生物安全风险,需要强化工程微藻生物安全风险管控政策,并针对其开发生物风险防控技术。为了实现这一目标,研究人员开发了生物封存系统(biocontainment),包括利用有毒蛋白设计杀伤开关等主动策略和敲除必需基因制造营养缺陷型菌株等被动策略,对工程微藻进行空间上的封存。本文对近几年前沿生物技术在微藻生物工程领域的应用、工程微藻逃逸的生物安全风险和管理规范以及工程微藻中建立的多种新型生物封存技术的研究进展进行了总结和评述,最后对微藻生物封存领域的未来发展方向进行了展望。

关键词：工程微藻前沿生物技术生物安全风险管理生物封存

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土壤氢肥效应的微生物学机制

应用生态学报 2024年第9期35卷 2382-2391页

作者：冯清山毛勤江马建国李玉满杨小倩鲁星鑫王晓波草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室兰州730000 兰州大学草地农业科技学院兰州730020 兰州大学草地微生物研究中心兰州730000

长期以来,豆科与非豆科作物间作、轮作因可以在减少氮肥施用的同时增加作物产量,是农田生态系统普遍采用的一项重要管理措施。当前,对这一管理方式减肥增效的解释主要集中在豆科对非豆科植物氮(N)磷(P)等养分供应的提高、土壤空间异质... 详细信息

长期以来,豆科与非豆科作物间作、轮作因可以在减少氮肥施用的同时增加作物产量,是农田生态系统普遍采用的一项重要管理措施。当前,对这一管理方式减肥增效的解释主要集中在豆科对非豆科植物氮(N)磷(P)等养分供应的提高、土壤空间异质性增大导致的养分空间利用效率的提高以及土壤结构和抗病性的改善等方面。然而,这些现有理论还无法完全解释豆科与非豆科作物间作、轮作的增产效益。豆科植物根瘤固氮过程会释放大量副产物氢气(H_(2)),这些H_(2)可在豆科植物根瘤附近土壤中大量富集,但人们却很少在其土壤表面监测到H_(2)的流失。研究发现,根瘤固氮释放的H_(2)可被氢氧化细菌(HOB)迅速吸收利用(以H_(2)作为电子供体通过氧化还原反应同化固定CO_(2)合成细胞物质)并对植物生长产生促进作用。然而,人们至今对这种“氢肥效应”产生的生物学机理和生态学过程仍不清楚。本文综述了国内外关于H_(2)诱导的植物促生效应及其产生的微生物学机理,旨在开辟农田生态系统生产力提升新途径,为H_(2)在农业生产中的应用提供科学依据。

关键词：氢气土壤微生物氢氧化细菌根际促生菌土壤过程

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临床肺炎克雷伯菌的异质性耐药研究进展

微生物学通报 2024年第7期51卷 2326-2336页

作者：史梦兰李文茹谢小保广东省科学院微生物研究所、华南应用微生物国家重点实验室、农业农村部农业微生物组学与精准应用重点实验室、农业农村部农业微生物组学重点实验室、广东省菌种保藏与应用重点实验室广东广州510070 浙江海洋大学国家海洋设施养殖工程技术研究中心浙江舟山316022

肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)是临床引起感染的常见病原菌之一,常引发肺炎、尿路感染和细菌血症等。近年来,肺炎克雷伯菌的异质性耐药相关研究相继被报道。异质性耐药是指同一菌株中同时存在对某种抗生素耐药和敏感亚群的现象,... 详细信息

肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)是临床引起感染的常见病原菌之一,常引发肺炎、尿路感染和细菌血症等。近年来,肺炎克雷伯菌的异质性耐药相关研究相继被报道。异质性耐药是指同一菌株中同时存在对某种抗生素耐药和敏感亚群的现象,由于其表型和遗传不稳定,至今尚无标准、低成本和高效的检测方法。本文对肺炎克雷伯菌异质性耐药进行综述,阐明了异质性耐药的定义和检测方法,并结合本团队在铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)异质性耐药方面的研究工作,深入剖析了肺炎克雷伯菌的异质性耐药机制。本文为全面了解肺炎克雷伯菌异质性耐药机制、优化临床抗菌药物的使用和治疗肺炎克雷伯菌感染提供参考。

关键词：肺炎克雷伯菌异质性耐药抗生素

油茶叶内生真菌间座壳属Diaporthe两个新种

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菌物学报 2024年第6期43卷 1-13页

作者：胡雨娟胡江昕张春光常晓云陈名君安徽农业大学安徽省微生物防治重点实验室真菌生物技术教育部工程研究中心安徽合肥230036

本研究采用组织分离法从健康油茶叶分离获得70个间座壳属Diaporthe真菌菌株,根据形态学特征和5个片段序列(ITS、TEF、TUB、CAL、HIS)的系统发育分析,将8个代表性菌株鉴定为6个种,包括核桃间座壳***、榆树间座壳***、香港间座壳***、梭... 详细信息

本研究采用组织分离法从健康油茶叶分离获得70个间座壳属Diaporthe真菌菌株,根据形态学特征和5个片段序列(ITS、TEF、TUB、CAL、HIS)的系统发育分析,将8个代表性菌株鉴定为6个种,包括核桃间座壳***、榆树间座壳***、香港间座壳***、梭状间座壳***及2个新种,即祁门间座壳*** ***.和肾形间座壳*** ***.。2个新种均未观察到β型分生孢子,其中肾形间座壳产生明显的肾形分生孢子。

关键词：内生真菌间座壳属新种形态学特征系统发育分析

鹤山地区健康和失管茶园土壤真菌群落结构差异及其驱动因子分析

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微生物学报 2024年第5期64卷 1417-1435页

作者：王星董义杰冯广达姚青柳陈坚朱红惠昆明理工大学生命科学与技术学院云南昆明650500 广东省科学院微生物研究所、华南应用微生物国家重点实验室、农业农村部农业微生物组学与精准应用重点实验室、农业农村部农业微生物组学重点实验室、广东省菌种保藏与应用重点实验室广东广州510070 华南农业大学园艺学院、广东省荔枝工程技术研究中心广东广州510642

【目的】以鹤山红茶产地生态系统为研究对象,探究健康和失管茶园中土壤真菌群落结构的差异以及土壤理化性质对真菌群落结构的影响。【方法】在鹤山地区健康茶园和管理不善的失管茶园中采集了49份根围土壤样品,采用高通量测序技术分析茶... 详细信息

【目的】以鹤山红茶产地生态系统为研究对象,探究健康和失管茶园中土壤真菌群落结构的差异以及土壤理化性质对真菌群落结构的影响。【方法】在鹤山地区健康茶园和管理不善的失管茶园中采集了49份根围土壤样品,采用高通量测序技术分析茶树根围土壤真菌的群落组成;利用冗余分析研究土壤理化性质对真菌群落结构的影响;进一步通过Wilcoxon秩和检验法分析健康和失管茶园中差异的真菌类群;通过FUNGuild软件对土壤真菌的功能类群进行预测。【结果】研究发现担子菌门、被孢霉门和子囊菌门是茶树根围土壤的优势门;失管茶园中担子菌门的相对丰度显著升高,而被孢霉门则显著降低;根围土壤真菌的丰富度指数、Chao1指数和ACE指数显著低于健康茶园。研究发现总氮、总磷、有效磷、有机质和水解性氮是真菌β多样性差异的主要环境驱动因子;pH、总磷、交换性镁、交换性钙、有效磷和有效钾等与真菌类群间存在显著的相关性。健康和失管茶园中共有的核心操作分类单元(operational taxonomic units,OTUs)是10个,失管茶园中核心类群的相对丰度降低,而中间类群和稀有类群的相对丰度则增加。健康茶园根围土壤核心OTUs中出现了茶轮斑病菌茶拟盘多毛孢和国槐根腐病菌角化可塑镰孢菌(Fusarium keratoplasticum),失管茶园根围土壤核心OTUs中生防菌螺旋木霉(Trichoderma spirale)、深绿木霉(***)的丰度显著较高。失管茶园中病原营养型、病原-腐生-共生过渡型和共生营养型真菌的相对丰度明显增加;而腐生-共生过渡型的真菌则显著降低。【结论】本研究揭示了鹤山地区茶园管理方式与真菌群落结构和土壤理化性质间的关系,为鹤山红茶的病害防治及生防菌筛选指明了方向。

关键词：茶树鹤山地区根围土壤真菌土壤元素含量相关性