为探究紫外(UV-B)辐射对马蓝生长和光合能力的影响,本研究以马蓝幼苗为材料,通过设置1 000 μW·cm-2的UV-B模拟自然环境中高强度UV-B辐射,分别处理马蓝幼苗0(对照)、1、3和5 h。结果表明,UV-B处理显著抑制了马蓝幼苗生长,在5 h处理下抑制效应最强。与对照相比,UV-B处理马蓝叶片总叶绿素含量、PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm )、PSⅠ最大可氧化量(Pm )、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)以及类囊体膜蛋白(D1、D2、Lhca1)含量显著降低,并且导致基因组DNA损伤;同时,马蓝体内超氧阴离子自由基(
叶色突变体是水稻光合分子机制研究的重要遗传材料。本研究通过对水稻武运粳7号进行重离子束辐射诱变,获得一个白色条纹叶突变体wsl10-t,鉴定其表型、叶绿素含量以及光合速率的变化情况,并对其进行遗传分析、基因定位和候选基因分析,以探讨wsl10-t中调控水稻叶色的机制。结果表明,与野生型(WT)相比,突变体wsl10-t从苗期开始叶片中脉逐渐白化,叶片光合色素含量降低,净光合速率显著低于WT。农艺性状统计显示突变体wsl10-t剑叶长、剑叶宽、分蘖数、结实率、粒长及单株产量显著降低,而粒宽和粒厚显著增加。遗传分析表明突变体wsl10-t的表型受单隐性核基因控制。利用图位克隆技术将目的基因定位在水稻第4号染色体7.1 kb区间内,wsl10-t候选基因PCR测序发现Os04g0601800基因第3个外显子中发生G到A的碱基替换,导致编码的甘氨酸变为天冬氨酸,是叶绿体RNA编辑因子基因WSP1的一个新等位变异。本研究结果为进一步研究叶绿体RNA编辑异常导致的叶色突变提供了理论依据和试验材料。
为解析甜玉米苗期响应铝胁迫的分子机制,以甜玉米耐铝自交系T56和铝敏感自交系T49为材料,对两叶一心期幼苗进行铝胁迫处理,分别于0、1、4、24 h采集根尖,通过RNA-seq技术,结合差异表达基因分析(DEG)、GO/KEGG富集分析及实时荧光定量PCR(qRT-PCR)验证,挖掘甜玉米苗期响应铝胁迫的激素信号关键基因。结果表明,铝胁迫处理4 h时根尖的苏木精染色出现差异,24 h时T56根尖染色区域聚集在根尖,而T49染色区域已深入维管束;铝胁迫12 d后,T56和T49的苗高、根长、鲜重及干重均显著降低,但T56的降幅小于T49,表明其耐铝性更强。转录组结果表明,DEGs数量随胁迫时间延长递增,且两自交系的响应模式明显分化。GO富集分析揭示早期(1 h)DEGs富集于有机酸代谢与氧化还原过程;中期(4 h)转向肌醇生物合成通路;后期(24 h)聚焦脂质稳态与氧化还原过程。KEGG分析显示,胁迫4 h硫代谢通路显著富集,24 h时植物激素信号转导、苯丙素及单萜类生物合成通路被激活。进一步分析发现T56通过生长素、玉米素、脱落酸及水杨酸协同调控,快速构建防御网络,而T49的激素响应较弱且滞后,材料间检测到15个激素响应相关差异表达基因存在非同义的序列变异,为可能的候选基因。本研究分析了甜玉米苗期响应铝胁迫的转录组动态,明确了激素信号通路的关键调控作用,为解析甜玉米耐铝分子机制奠定了基础。
全球变暖背景下,高温已成为限制食用豆产量与品质的主要非生物胁迫因素之一。为研究食用豆基因与耐热性的关联,以完成高质量基因组测序的8种代表性食用豆(鹰嘴豆、木豆、豌豆、菜豆、赤豆、蚕豆、绿豆、豇豆)为对象,整合比较基因组学、启动子顺式元件及进化分析,系统解析耐热基因(HSF、HSP20、HSP60、HSP70、HSP90)的组成、表达调控及物种间保守性,阐明耐热基因密度、GC含量与生态型分化之间的内在关联。结果表明,热季豆类(赤豆、绿豆、豇豆、木豆)的耐热基因密度显著高于暖季及冷季豆类;HSF与HSP20的GC含量在冷季豆中显著偏低,提示其经历了更强的GC定向选择;启动子区普遍包含光响应、激素响应与胁迫响应元件,且物种间分布高度一致;共线性分析显示所有耐热基因均受纯化选择。进一步筛选到10个高GC含量HSP20基因,其中部分基因在高温胁迫下可被诱导表达,可作为耐热育种优先靶标。本研究结果为食用豆耐热育种提供了关键基因资源与分子标记,也为气候变化下的作物布局提供了参考。
黑芥子酶(TGG)是一类糖苷水解酶,可水解十字花科蔬菜重要次生代谢物质-芥子油苷(GSLs)形成多种具有生物活性的降解产物。为了鉴定大白菜叶片中黑芥子酶(TGG)家族,探究其在芥子油苷水解方面的作用,本研究利用生物信息学方法在大白菜叶片中鉴定到10个BrTGGs,分布在5条染色体上。启动子分析发现该基因家族启动子区富集了众多与非生物胁迫应答相关的顺式作用元件。基因克隆的结果表明6个BrTGGs基因在相关结构域内具有高度序列保守性,均包含进化保守的黑芥子酶水解活性关键位点谷氨酰胺残基。所有BrTGGs成员在叶片中的相对表达量均高于根部。在叶片组织中,BrTGG5和BrTGG8/9表现出较高的相对表达量;在根组织中,BrTGG2、BrTGG3和BrTGG8/9的表达水平相对较高。体外酶活测定结果显示,BrTGGs过表达材料的芥子油苷降解能力增强,而病毒诱导的基因沉默植株芥子油苷降解能力降低,表明鉴定到的BrTGGs具有芥子油苷水解活性,为后续深入探究其在大白菜抗逆与发育过程中的生物学功能奠定了重要基础。
糖外排转运蛋白(sugar will eventually be exported transporters, SWEETs)是近年来在植物中发现的一类糖转运蛋白,在植物生长发育和胁迫响应等多种过程中发挥重要作用。为了探究该家族基因对兰州百合(Lilium davidii var. willmottiae)小鳞茎形成的影响,本研究基于全基因组对兰州百合LdwSWEETs基因家族进行鉴定,并对其进行全面的生物信息分析,包括系统发育、染色体定位、保守结构域及顺式调控元件等分析,同时开展了小鳞茎形成过程不同时期的LdwSWEETs表达模式及部分基因的组织表达模式分析。本研究鉴定出兰州百合共有37个LdwSWEETs基因,不均匀地分布在9条染色体上;顺式调控元件分析显示,LdwSWEETs启动子上含有多个光、植物生长发育和植物激素调控相关的元件,其表达可能受光、生长素、脱落酸和茉莉酸的调控。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)结果表明,不同LdwSWEET基因存在多种表达模式,其中LdwSWEET29在S1时期显著上调表达而LdwSWEET2和LdwSWEET33在S2时期显著上调表达,三者的上调倍数均达10倍以上。不同基因组织特异性表达结果显示LdwSWEET1在花药中显著表达,LdwSWEET33在地下器官中的基生根和鳞茎中显著表达。本研究系统地揭示了兰州百合SWEETs基因家族成员的结构特征,阐明了其成员在小鳞茎形成过程中及不同组织的表达规律,并筛选出LdwSWEET1、LdwSWEET2、LdwSWEET29和LdwSWEET33等关键候选基因,为深入了解兰州百合鳞茎形成的调控机制,以及鳞茎产量的优化提供了基因资源。
为解析紫花苜蓿(Medicago sativa)耐寒性差异的分子机理,筛选响应低温胁迫的关键蛋白及核心代谢通路,以耐寒品种WL343与低温敏感品种甘农4号(Gannong No.4,以下简称GN)为材料,进行4 ℃低温胁迫24 h,利用蛋白质组学技术进行对比分析。低温胁迫下,WL343与GN各鉴定到506个差异表达蛋白。WL343上调蛋白富集于组蛋白、β-淀粉酶活性、葡萄糖代谢过程等;GN上调蛋白富集于叶绿体、细胞质、核糖体等。WL343差异蛋白显著富集于硫代谢、糖酵解/糖异生及淀粉与蔗糖代谢通路;GN差异蛋白显著富集于卟啉代谢、酪氨酸代谢及淀粉与蔗糖代谢通路。蛋白质互作网络(PPI)互作网络分析表明,WL343中NADH-泛醌氧化还原酶链3、30S核糖体蛋白S13为核心蛋白;GN中RuBisCO大亚基结合蛋白、30S核糖体蛋白S1为核心蛋白。共筛选出16个候选耐寒核心蛋白,包括蔗糖磷酸酶、β-淀粉酶、谷胱甘肽转移酶等,主要涉及淀粉代谢、活性氧清除及细胞壁修饰。本研究从蛋白质组层面揭示了紫花苜蓿的耐寒分子机制,为其耐寒性遗传改良提供了关键蛋白靶标。
为缓解海南椰子水真实性监管缺乏本底数据支撑的问题,采集海南省文昌、琼海、定安的椰子水及作为潜在外源添加介质的当地自来水样品共72份,测定其δ2H和δ18O值。通过Mann-Whitney U检验、单因素方差分析、Pearson相关性分析及线性判别分析方法,分析椰子水氢氧稳定同位素的地域分布特征、环境影响因素及其与当地自来水的差异规律。结果表明,椰子水的总体δ²H和δ18O值分别为-5.02‰±4.83‰和-0.21‰±1.24‰。3个产地间的δ2H值存在显著差异(P<0.05),文昌产地的δ18O值显著高于琼海与定安(P<0.05)。基于此构建的线性判别模型原始判别准确率为88.9%,交叉验证准确率为83.3%。此外,3个产地椰子水δ2H和δ18O值与各环境因子之间具有不同相关关系,其中δ2H值与年降水量及年日照时数均呈现负相关(r分别为-1.00和-0.94),与纬度呈正相关(r=0.82);相比之下,δ18O值与年平均气温及经度表现出正相关(r分别为0.93和0.99),而与距海距离及年日照时数呈现负相关(r分别为-0.99和-0.93)。椰子水的δ²H和δ18O值均显著高于自来水的δ²H和δ18O值;且椰子水与自来水的同位素值呈显著正相关(δ2H:r=0.70,δ18O:r=0.61,P<0.01)。本研究揭示了海南椰子水δ2H和δ18O值相对于当地自来水的差异特征及其与环境因子的相关规律,并构建了文昌、琼海与定安三地的产地判别模型,为未来构建椰子水掺假鉴别模型提供了本底数据支撑。
为探究5、6、7 kGy辐照条件下,不同气调包装对生鲜小龙虾肉风味的影响,本研究基于关键理化指标确定生鲜小龙虾肉的最优辐照剂量,系统分析了贮藏过程中不同时间点的挥发性有机物(VOCs)的动态变化。结果表明,6 kGy为最佳辐照剂量,较5、7 kGy能较有效延长生鲜小龙虾肉货架期且气味保持在可接受范围内。混合气调辐照(IR-CNP)组在贮藏过程中品质较稳定、气味变化较小、贮藏时间较长,于贮藏10 d后才发生腐败,这与电子鼻测定结果一致。顶空固相微萃取气相色谱-质谱联用(HS-SPME-GC-MS)的结果表征贮藏过程中,醇类挥发性化合物和醛酮类挥发性化合物的含量代表小龙虾肉是否腐败,在贮藏10 d时,IR-CNP的醇类和醛酮类挥发性化合物的含量为最优值。因此,辐照与气调包装可以有效抑制生鲜小龙虾肉风味劣化。本研究为后续混合气调包装的辐照水产品在贮藏过程中的风味品质变化研究提供了理论依据。
为探究电子束辐照对西藏木瓜粉灭菌效果及其品质的影响,本研究采用0(CK)、2、4、6、8、10 kGy电子束辐照剂量处理西藏木瓜粉,比较辐照对西藏木瓜粉微生物数量、性状特征、薄层色谱图、总多糖含量、多糖指纹图谱、齐墩果酸和熊果酸总含量及其相关指纹图谱的影响。结果表明,与CK组相比,不同电子束辐照剂量均能显著降低西藏木瓜粉的需氧菌、霉菌和酵母菌总数,且辐照前后均未检测出控制菌大肠埃希菌。在西藏木瓜粉需氧菌总数为2.2×103 (CFU·g-1)、霉菌和酵母菌总数为9.8×103 (CFU·g-1)情况下,2 kGy辐照剂量可使得微生物含量符合《中华人民共和国药典 2020年版 四部》规定。同时,与0 kGy相比,2~10 kGy电子束辐照剂量对西藏木瓜粉的性状、薄层色谱图、总多糖含量、多糖指纹图谱(相似度>0.998)、齐墩果酸和熊果酸总含量及其相关指纹图谱(相似度>0.999)均无显著影响。综上,在设定的辐照剂量范围内,不同电子束辐照剂量均能保证西藏木瓜粉的品质,且在2 kGy时达到良好的灭菌效果。本研究为电子束辐照在西藏木瓜灭菌工艺中的应用提供了理论基础。
为探究蒸汽漂烫与炒制温度对预制西兰花冷冻稳定性的影响,本研究以西兰花为原料,采用自动炒锅将鲜样和蒸汽漂烫的西兰花分别炒至中心温度为80、100 ℃,得到4组预处理样品:A1(蒸汽漂烫+80 ℃炒制)、B1(蒸汽漂烫+100 ℃炒制)、C1(鲜样+80 ℃炒制)、D1(鲜样+100 ℃炒制)。将各组样品于-40 ℃速冻1周后解冻,测定解冻前后样品的水分分布、持水性、电导率、硬度、总体香气和滋味等指标。结果显示,与直接炒制相比,蒸汽漂烫结合适度炒制(A组)能够显著提高西兰花冻后的品质稳定性:冻后花序和茎部硬度保留率分别为82.99%和83.23%,水分损失率仅为0.018%,电导率为88.64%,总体香气和滋味无明显变化。相比之下,未漂烫且高温炒制处理组(D组)冷冻后品质劣变最为明显,花序和茎部硬度保留率仅为63.87%和65.41%,电导率升高至93.20%,水分损失率增至0.037%,风味明显降低。未漂烫且80 ℃炒制(C组)样品的持水性较差,水分损失率为0.034%。综上,蒸汽漂烫结合适度炒制可增强西兰花的冷冻稳定性,降低冻藏品质损失,可作为冷冻预制西兰花的优化预加工方式。本研究为高品质预制菜加工提供了科学依据和参考。
为解决玉米淀粉基活性包装膜“功能-强度”难以兼顾及活性成分易损失的难题,本研究利用埃洛石纳米管(HNT)负载柠檬醛(Ct)以增强其稳定性,并联同茶多酚(TP)分别加入玉米淀粉(CS)基膜中,构建了亲水性PVA/CS共混膜(HNT/Ct-TP-PVA/CS)和疏水性CS/PLA双层膜(HNT/Ct-TP-CS/PLA)两种复合膜体系;系统评价复合膜的结构、理化性能及对全麦面包贮藏品质的影响。结果表明,HNT/Ct与TP的引入显著提升了复合膜的紫外阻隔、抗氧化及抑菌性能。其中,HNT/Ct-TP-CS/PLA双层膜展现出优异的阻湿性和力学平衡性(拉伸强度保持良好,断裂伸长率提升至28.42%)。在全麦面包7 d贮藏试验中,该双层膜的综合保鲜效果最优,可有效抑制水分散失(失重率仅为13.90%),延缓酸度与硬度上升并维持质构弹性。相比之下,HNT/Ct-TP-PVA/CS共混膜虽表现出更高的体外抑菌率(85.33%),但其实际保鲜效果弱于CS/PLA双层膜,提示对于水分敏感的全麦面包,包装材料的阻湿性较单纯的高抑菌活性更为关键。综上,HNT/Ct-TP-CS/PLA双层膜通过“外层阻湿、内层功能”的分层设计,为淀粉基活性包装的性能优化提供了有效策略。
本研究以马来西亚1号菠萝蜜为试验材料,采用带药培养基法评估丁香酚、肉桂醛和百里酚对菠萝蜜采后致病菌的抑制效果。结果表明,丁香酚、肉桂醛和百里酚均能抑制供试致病菌的生长,其中丁香酚的抑菌作用最强。基于抗菌试验结果,考察丁香酚熏蒸处理对果实贮藏品质的影响,包括外观、失重率、硬度、色差、可溶性固形物含量和总酸含量。与对照组相比,0.5、1 mL·m-3丁香酚熏蒸处理均能有效延缓菠萝蜜贮藏期间品质的下降,且1 mL·m-3处理的效果更好。与 0.5 mL·m-3处理相比,1 mL·m-3处理可有效抑制失重率、色差b*值与a*值、可溶性固形物含量及固酸比的上升,延缓果实硬度、色差L*值和总酸含量的下降;显著抑制苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)的活性,从而抑制酚类酶促褐变反应;提高过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性,从而提高果实的抗氧化能力。本研究结果可为菠萝蜜采后病害防治及保鲜提供技术支持。
为探究高能电子束辐照对铀修复微生物的诱变规律并筛选高性能菌株,本研究设置了100、200、400、800、1 600 Gy共5个梯度辐照剂量,结合铀胁迫梯度筛选法,获得44株铀耐受正向突变株,并考察其铀耐受性、铀去除率及产吲哚乙酸(IAA)、铁载体等植物促生功能,进而构建适用于“全能型”“修复型”和“促生型”三类场景的AHP-熵权法综合评价模型。结果表明,菌株对电子束辐照的响应具有剂量依赖性与菌种特异性,呈现“中低剂量(100~400 Gy)促进多功能协同提升,高剂量(800~1 600 Gy)诱导功能特化”的规律。其中,柠檬酸杆菌在100 Gy下的铀去除率、IAA合成和溶磷等促生功能协同提升,耐辐射奇球菌在200 Gy下的综合性能最优,枯草芽孢杆菌对400 Gy辐照剂量响应最佳;高剂量处理则诱导功能特化,如柠檬酸杆菌在1 600 Gy下的铁载体分泌和固氮能力较原始菌株显著增强,但铀去除率明显下降。所构建的AHP-熵权法综合评价模型稳健性良好,成功筛选出CT-P、CT-E和CT-H等高性能突变株。在“全能型”和“修复型”评价中,CT-P的综合得分较原始菌株提升幅度超过60%;CT-E与CT-H的提升幅度亦超过55%。在“促生型”评价中,CT-P得分达0.600 8,较原始菌株提升幅度超过76%,表现出突出的促生潜力。本研究不仅阐明了电子束辐照诱变微生物的剂量响应规律,也为铀污染修复微生物的定向选育提供了理论依据、种质资源及多目标定向筛选方法。
为促进水稻镁肥(MgO)高效合理施用,本研究于2025年在浙江绍兴市两个不同试验点开展田间试验。试验以不施镁肥为对照(CK),设置13.8(Mg1)、27.6(Mg2)、41.4(Mg3)和55.2 kg·hm-2(Mg4)共4个镁肥用量处理,探究不同镁肥用量对水稻产量、养分吸收利用及经济效益的影响。结果表明,与CK相比,施用镁肥可显著提高水稻产量,两个试验点最高分别增产19.09%、22.04%(P<0.05);新增利润最高分别达2 464、2 073元·hm-2(P<0.05);施用镁肥还可促进养分吸收,显著提升土壤交换性镁含量(P<0.05)。水稻产量与土壤交换性镁含量呈显著正相关(P<0.05),镁生理利用率在Mg3处理(41.4 kg·hm-2)达最大值。综上,施用镁肥是水稻增产增效的有效措施。综合产量、肥料利用效率及经济效益,推荐镁肥适宜用量为27.6~41.4 kg·hm-2。本研究可为区域水稻科学高效施用镁肥提供理论依据。
为明确氮钾配施对豫西地区甘薯产量、品质及养分吸收利用的影响,选用豫西地区主栽甘薯品种商薯19和普薯32,设置4个氮处理:0(N0)、37.5(N1)、75(N2)、112.5 kg N·hm-2(N3),4个钾处理:0(K0)、75(K1)、150(K2)、225 kg K2O·hm-2(K3),在甘薯收获期测定块根产量、品质及养分吸收分配。结果表明:(1)适宜氮钾配施显著提升了甘薯产量,商薯19与普薯32在N2K3处理下产量最高,分别较对照(N0K0)增产63.10%和25.77%。(2)氮钾配施改善块根品质,两品种甘薯在N2K3处理下产量较高且可溶性糖含量保持较高水平,分别为20.15%和18.60%;两品种淀粉和粗蛋白含量均在N3K3处理达到最高,相较于N0K0处理,商薯19分别提高了5.39和4.78个百分点,普薯32分别提高了6.64和3.21个百分点。(3)氮钾配施促进了甘薯块根中氮、钾的积累与分配,商薯19和普薯32块根中氮、钾分配比例均在N2K3处理达峰值,氮素分配比例分别为75.28%和72.85%,钾素分配比例分别为83.61%和83.83%。综上,甘薯生产中可根据栽培目标选择氮钾配施方案:以高产和提升可溶性糖含量为目标,推荐氮肥75 kg N·hm-2、钾肥225 kg K2O·hm-2配施组合;以提升淀粉和粗蛋白含量为目标,建议采用氮肥112.5 kg N·hm-2、钾肥225 kg K2O·hm-2的配施方案。本研究可为豫西地区甘薯提质增产及氮钾养分优化管理提供理论依据和施肥参考。
为明确马铃薯种质资源的农艺与块茎营养品质性状表型多样性,揭示性状间关联与主要变异来源,本研究采用两年两点开展的田间试验设计,对8个农艺性状和8个块茎品质性状进行综合分析。结果表明,供试马铃薯的农艺性状变异系数为19.19%~54.58%,其中单薯重、单株薯重与单株结薯数变异较大,表明产量相关性状改良潜力较高;品质性状变异系数为8.43%~41.41%,其中蛋白质含量变异较大,矿质元素锌含量的变异系数为18.16%。相关性分析结果表明,单株薯重与单株结薯数、株高和茎粗呈显著正相关,株型与同化物积累对产量具有协同作用。主成分分析结果显示,前6个主成分累计贡献率达70.89%,其中PC1主要表征营养品质,PC2与PC3主要表征株型-产量复合因子。系统聚类将材料划分为4类,其中类群1在干物质、蛋白质及矿质元素含量上构成营养品质优势群。综合得分排序筛选出Sch-4、冀张薯26号、陇薯6号、L1290-19、东农321、FR-5等10份优异种质。主成分分析(PCA)-聚类-综合得分相结合的评价体系能够有效区分材料类型并实现优异资源筛选,其中类群1材料适用于高干物质/高蛋白及矿质营养强化育种,类群4材料可作为高产育种骨干亲本。本研究构建的综合评价指标体系为马铃薯优异亲本筛选与目标性状改良提供了依据。
土壤微生物是影响有机碳变化的主要驱动者,为明确不同轮作施肥模式对赤红壤有机碳含量及微生物群落的影响,本研究依托连续11年长期定位试验中设置的菜-菜-稻轮作结合推荐施肥(T1)、菜-菜-菜轮作结合推荐施肥(T2)、菜-菜-稻轮作结合习惯施肥(T3)、菜-菜-菜轮作结合习惯施肥(T4)、空闲地(CK)共5个处理,比较分析了不同轮作施肥处理对土壤有机碳含量和微生物群落的影响。结果表明,两种施肥方式下菜-菜-稻轮作土壤可溶性有机碳(DOC)、易氧化有机碳(EOC)、微生物量碳(MBC)含量均显著高于菜-菜-菜轮作处理。菜-菜-稻轮作相比菜-菜-菜轮作提高了土壤中活性有机碳占比。T1、T2、T3、T4处理土壤碳库管理指数分别较CK增加了58.42%、33.33%、53.36%、44.20%。通过对各个处理土壤中的微生物类群磷脂脂肪酸(PLFA)摩尔浓度总量进行比较发现,菜-菜-稻轮作结合习惯施肥土壤PLFA摩尔浓度总量最大,且各轮作施肥处理均大于CK。土壤微生物类群与有机碳的冗余(RDA)分析结果表明,细菌、真菌、革兰氏阳性菌是影响土壤有机碳组分含量的主控因子,其中土壤细菌的影响作用最大。综上,菜-菜-稻轮作方式通过提高土壤微生物群落及特定微生物类群丰度,促进了土壤活性有机碳的积累,有效改善了土壤有机碳库。本研究结果为赤红壤耕地轮作施肥管理模式下增强土壤有机碳固存提供了理论依据。
由尖孢镰刀菌引起的土传枯萎病严重影响茶用菊的生长及品质。为挖掘茶用菊叶际有益微生物资源,探究其对茶用菊土传枯萎病的生防及促生效应,本研究以金丝皇菊和皇菊两个茶用菊品种叶片为材料,采用平板对峙法筛选获得细菌2株,分别为地衣芽孢杆菌BL(Bacillus licheniformis)和枯草芽孢杆菌BS(Bacillus subtilis);真菌5株,分别为腐皮镰刀菌FS(Fusarium solani)、米曲霉菌AO(Aspergillus oryzae)、草酸青霉菌PO(Penicillium oxalicum)、高粱附球菌ES(Epicoccum sorghinum)和篮状菌TA(Talaromyces amestolkiae)。在测定供试菌株促生特性的基础上,采用灌根法开展枯萎病防治试验,并通过盆栽试验验证AO、TA单接及混接(AO+TA)对两个茶用菊品种生长的影响。结果表明,7株菌株对金丝皇菊土传枯萎病均表现出良好防效,接种后植株均未发病。促生效应方面,单接菌处理中AO促生效果最优,与对照相比,AO处理金丝皇菊株高、地上部鲜重、地上部干重及地下部鲜重分别增加38.00%、41.01%、22.68%和9.30%,TA处理则显著提高地下部鲜重与干重;混接处理(AO+TA)促生效果优于单接,上述指标均较对照显著提升,且在皇菊品种上也表现出最高的株高、地上部干鲜重及地下部干鲜重。综上,从叶际分离获得的7株菌株兼具良好的生防与促生潜力,为茶用菊枯萎病的绿色防控提供了理论依据与菌株资源,展现出良好的应用前景。
为了探究不同覆盖物对杂草防控、土壤基本化学性质、土壤酶活性、凤丹地下生物量以及丹皮酚含量的综合效应,并筛选出环境友好型的覆盖材料,本研究设置以稻壳、稻草、花生壳、油茶果皮、木屑、松针、玫瑰茄地上部分粉碎物、茅草、防草布及黑色塑料薄膜(分别记为T1~T10处理)作为覆盖材料的凤丹生态种植试验,系统研究不同覆盖物对杂草鲜质量与鲜质量防效,土壤铵态氮、有效磷和速效钾含量,土壤酶活性以及凤丹地下生物量和丹皮酚含量的影响,使用隶属函数法综合评估园林废弃资源在中药材生态种植模式上用作覆盖物的可行性。结果表明,防草布处理(T9)的杂草防控效果最优,油茶果皮处理(T4)提升土壤养分含量和土壤酶活性效果最优,松针处理(T6)对凤丹产量品质指标提升效果最为明显。油茶果皮等园林废弃物用作覆盖物在抑制杂草、改善土壤基本化学性质、提升土壤酶活性、提高凤丹地下生物量以及丹皮酚含量方面效果优良,在中药材生态种植中具备良好的应用潜力。本研究结果为促进中药材绿色高质量发展、实现农业与园林生态循环提供了重要的理论依据与实践参考。