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2021年  12卷  第2期

2021 年 2 期目录
2021, (2): 1-2.
摘要:
研究报告
鹿角杯形珊瑚溶菌酶PdLYZ重组蛋白的表达及其体外抑菌活性特征
唐佳, 倪兴振, 邢皓程, 王佑笑, 杨倩曦, 闫智聪, 周智, 赵建民
2021, 12(2): 139-146. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2021.02.001
摘要:
珊瑚疾病的大规模爆发已严重威胁到珊瑚礁生态系统的结构和功能。溶菌酶是无脊椎动物固有免疫应答中的重要效应分子之一。本研究从鹿角杯形珊瑚(Pocillopora damicornis)中克隆得到了1个溶菌酶基因(PdLYZ),随后体外诱导表达并纯化PdLYZ重组蛋白,同时测定PdLYZ重组蛋白对大肠杆菌(Escherichia coli)、变异链球菌(Streptococcus mutans)和溶珊瑚弧菌(Vibrio coralliilyticus)的抑菌活性,还探究了PdLYZ重组蛋白在高温条件下对病原菌溶珊瑚弧菌抑制活性变化。研究结果:PdLYZ的cDNA开放阅读框长648 bp,编码215个氨基酸残基,其序列与其他生物的溶菌酶相似性为25.54%~49.15%;生物信息学预测PdLYZ推导蛋白具有1个类溶菌酶超家族结构域(Ile31-Gly214);PdLYZ重组蛋白能显著抑制大肠杆菌、变异链球菌和溶珊瑚弧菌的生长;PdLYZ重组蛋白在高温条件下会在前期显著抑制溶珊瑚弧菌的生长。这些结果表明,溶菌酶PdLYZ可能参与珊瑚免疫防御。本研究为进一步理解珊瑚免疫机制提供了理论参考。
苯并[a]芘胁迫对3种石珊瑚虫黄藻密度及叶绿素a含量的影响
陈帅, 裴跃斌, 王康欣, 周海龙, 李元超
2021, 12(2): 147-153. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2021.02.002
摘要:
苯并[a]芘[Benzo(a) pyrene,BaP]是一种在环境中广泛存在的有毒的环境污染物,珊瑚是构成珊瑚礁生态系统的基石,具有重要的价值。本研究以南海3种典型的造礁石珊瑚:鹿角杯型珊瑚(Pocillopora damicornis)、指状蔷薇珊瑚(Montipora digitata)和美丽鹿角珊瑚(Acropora formosa)为研究对象,分别设置二甲基亚砜(DMSO)溶剂对照组和1.0、12.5、25.0、50.0、100.0 μg·L−1的BaP胁迫组。分别在胁迫第0天、第3天、第5天、第7天后取样。测定了珊瑚−虫黄藻共生体的共生虫黄藻密度及其叶绿素a含量的变化,并通过“Logistic模型”拟合出共生虫黄藻逃逸的半数效应浓度(EC50)。结果表明:BaP胁迫7 d的EC50分别为指状蔷薇珊瑚47.00 μg·L−1、鹿角杯型珊瑚22.15 μg·L−1、美丽鹿角珊瑚5.38 μg·L−1。综合分析各项生理指标,在BaP胁迫下,美丽鹿角珊瑚更敏感,3种珊瑚耐受力排序为:指状蔷薇珊瑚>鹿角杯型珊瑚>美丽鹿角珊瑚。
维氏气单胞菌ΔexsA1减毒株对宿主免疫原性研究
盛强龙, 徐一轲, 刘超伦, 李宏, 马香, 唐燕琼, 刘柱
2021, 12(2): 154-160. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2021.02.003
摘要:
维氏气单胞菌(Aeromonas veronii)是一种人鱼共患的革兰氏阴性病原菌。在革兰氏阴性菌中,ExsA能激活Ⅲ型分泌系统(Type Ⅲ secretion systems, T3SS),对宿主产生毒害作用。前期分析基因组研究结果表明,维氏气单胞菌有2个拷贝的exsA基因,推测其毒力调控可能由exsA基因介导。利用同源重组双交换技术构建了维氏气单胞菌ΔexsA1敲除株,采用腹腔注射的方式进行攻毒实验,结果表明,exsA1缺失后维氏气单胞菌毒力显著下降。将ΔexsA1减毒株和野生株分别接种罗非鱼,发现鱼体内血清中免疫球蛋白M(IgM)积累水平上升,在第4天达到峰值;在致死剂量维氏气单胞菌野生株感染下,接种ΔexsA1减毒株对罗非鱼的免疫保护率为70%。ΔexsA1减毒株可为进一步开发维氏气单胞菌减毒活疫苗奠定基础。
维氏气单胞菌flrB基因敲除株构建及其生物特性鉴定
王祖成, 马香, 李宏, 王丹, 唐鸿倩, 唐燕琼, 刘柱
2021, 12(2): 161-166. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2021.02.004
摘要:
维氏气单胞菌是一种常见的人鱼共患致病菌,为研究维氏气单胞菌中的flrB基因的功能,笔者通过扩增flrB基因上下游同源臂连接至pRE112质粒中,电击转化重组质粒至大肠杆菌WM3064,接合转入野生型维氏气单胞菌,在蔗糖压力下筛选、PCR和测序验证敲除菌株。结果表明,敲除flrB基因后降低生物膜的形成,但不影响维氏气单胞菌的生长。flrB基因能促进其生物膜的形成,这为进一步揭示该基因的功能和作用机制奠定了基础。
陵水湾春秋两季浮游植物群落结构及水质调查
曾茹, 李亚军, 何金曼, 黄晓晴, 邓晓东
2021, 12(2): 167-175. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2021.02.005
摘要:
于2019年春、秋两季笔者分别对陵水湾近岸海域浮游植物的种类、群落结构、多样性指数和水质进行调查。结果表明:春、秋两季分别鉴定出浮游植物6门81种和3门53种,均以硅藻居多。春、秋两季优势种各不相同,但均为7种。春、秋两季浮游植物平均细胞密度分别为8.56×103 个·m−3和22.81×103 个·m−3。春季该海域浮游植物的多样性指数和均匀度平均值分别为2.99和0.76,秋季分别为3.03和0.79。冗余分析结果表明,陵水湾海域生态环境优良,春季浮游植物与盐度和亚硝酸盐氮呈显著正相关,秋季浮游植物与亚硝酸盐氮呈显著正相关,因此,影响陵水湾浮游植物的主要因素是盐度和亚硝酸盐氮含量。陵水湾浮游植物群落结构与水中营养盐密切相关,应加强控制陵水湾污水的排放,增强对陵水湾近岸海域环境的保护。
海南甘什岭热带低地雨林不同演替阶段根系的生物量特征
毛瀚, 刘文杰, 杨秋, 姚海荣, 刘广路, 杨怀
2021, 12(2): 176-184. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2021.02.006
摘要:
热带地区植物根系生物量的研究对预测气候变化条件下土壤碳库的变化和热带雨林次生演替地下生态学过程的认识具有重要意义。在海南三亚市甘什岭自然保护区内,选取4个植被恢复阶段(草本群落、灌木群落、40 年次生林和60 年次生林),利用平均标准木机械布点法采集0~100 cm根系样品,研究根系生物量、不同根系径级组成结构以及地下垂直分布规律。研究结果表明:(1)甘什岭热带低地雨林不同演替阶段根系生物总量在5.23~28.98 t·hm−2,植被恢复演替(正向)显著地增加了根系生物量,其中草本至灌木阶段不显著;(2)木本植物群落根系生物量以粗根(>2 mm)为主,最高占其总生物量的89.76%,草本则以细根(≤2 mm)为主,占其总生物量的53.53%以上;随着甘什岭植被的恢复,粗根占根系生物量的比例逐渐增加,细根占根系生物量的比例逐渐减小。(3)甘什岭热带低地雨林近80%的根系生物量集中分布在 0~20 cm 土层中,随着土壤剖面深度的增加,根系生物量大幅度减少,草本群落生物量在土壤剖面中的垂直变化规律呈指数回归,其余各恢复演替阶段呈幂函数回归。(4)根系生物量模型中,树高、D2H(胸径的平方与树高的乘积)与根系生物量拟合最好,在实践应用中,可根据林木的树高和D2H估测甘什岭地区植被根系生物量。本研究结果为进一步研究甘什岭热带低地雨林植物群落地下碳素分配及土壤碳库变化奠定基础,还可为估算我国热带低地雨林地区植被根系生物量和生产力提供参考。
不同连作年限对菠萝园土壤养分及可培养微生物数量的影响
程云飞, 李炳韵, 胡英宏, 赵艳, 阮云泽, 张晓波, 王蓓蓓, 吕烈武
2021, 12(2): 185-191. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2021.02.007
摘要:
菠萝(Ananas comosus)是我国最重要的经济作物之一,长期连作会导致严重的连作障碍,严重影响菠萝产业的发展。本研究以海南省琼海市不同连作年限(4、6、8、10、12 a)的菠萝园土壤为研究对象,采用田间采样及室内分析相结合的方法,研究连作菠萝园的土壤养分及可培养微生物数量的变化。结果表明:随着连作年限的增加,土壤酸化逐渐严重,土壤有机质、碱解氮含量呈下降趋势;土壤速效钾含量呈现先下降再升高的趋势;土壤速效磷含量随着连作年限的延长而增加,呈强烈的富集作用;土壤交换性钙、镁含量则在连作8、10 a土壤中积累量最多。土壤可培养细菌、放线菌数量随着连作年限的增加逐渐减少,而土壤可培养真菌数量呈逐渐增加的趋势。冗余分析结果表明,可培养细菌数量与土壤速效磷、pH含量呈正相关;可培养真菌、放线菌数量与土壤碱解氮、有机质、速效钾含量呈正相关。由此可见,菠萝长期连作改变了菠萝园土壤中养分的比例,导致土壤中可培养微生物数量失调,进而影响菠萝的生长。
配施生物有机肥与无机肥对连作菠萝土壤的影响
李炳韵, 程云飞, 唐浩真, 张晓波, 阮云泽, 王蓓蓓, 赵艳, 吕烈武, 王朝弼
2021, 12(2): 192-201. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2021.02.008
摘要:
针对连作4年的海南乐东黎族自治区尖峰镇的菠萝地块,将生防菌(枯草芽孢杆菌HL2)、载体(菜籽饼、泥炭土、椰糠)和普通有机肥(OF)利用二次发酵技术制成生物有机肥(BOF1、BOF2、BOF3),以单施化肥为对照(CK),通过田间试验,研究不同生物有机肥与无机肥配施对菠萝连作土壤养分、产量和经济效益的影响。结果表明,在菠萝整个生育期,与CK相比,普通有机肥(OF)处理和生物有机肥(BOF1、BOF2、BOF3)处理均能提高连作菠萝土壤pH、有机质、速效磷含量、菠萝产量和经济效益,分别提高26.99%~67.41%、13.65%~150.32%、4.96%~70.9%、31.21%~66.83%、25.31%~55.88%;与CK相比,施用生物有机肥BOF1能提高连作菠萝土壤的速效钾含量,为9.04%~37.38%。施用OF和生物有机肥与无机肥配施均能改善土壤养分状况、提高菠萝产量、增加经济效益,特别是生物有机肥BOF1效果更优。通过产量数据与土壤养分指标评价指数进行回归分析,结果表明,菠萝产量与土壤养分具有一定的相关性。
蚯蚓粪对槟榔根围土壤微生物多样性的影响
马思远, 王海花, 林雨彬, 曾若菡, 刁晓平, 李鹏
2021, 12(2): 202-209. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2021.02.009
摘要:
槟榔是海南省重要的支柱产业,而槟榔黄化严重导致了槟榔产量和品质下降,严重影响了海南省槟榔产业的发展。研究发现在槟榔根系施加蚯蚓粪对槟榔黄化具有较好的改善作用,但蚯蚓粪改善槟榔黄化的机制尚未清楚。因此,本研究选取海南万宁龙滚槟榔种植园为实验区,在根系设置3种处理,即蚯蚓粪组(TLG1)、蚯蚓粪和化肥(尿素)组(TLG2)、无任何添加的对照组(TLG3),10个月后进行采样,利用Illumina Miseq高通量测序动态比较分析不同处理组土壤细菌多样性变化及微生物互作网络、揭示微生物多样性和土壤理化性质的相关性。结果表明,施加蚯蚓粪、蚯蚓粪和化肥的处理显著增强了槟榔根围土的微生物多样性,尤其是AcidothermusOccallatibacterConexibacter在施加蚯蚓粪后显著增加(P<0.05);而Candidatus Solibacter则明显降低(P<0.01),微生物互作网络分析结果表明,只施加蚯蚓粪的处理组中,所占丰度在前50的物种多出了Cyanobacteria门的一种菌(s_unclassified_g_norank_f_norank_o_Chloroplast),施加蚯蚓粪-化肥的处理组中多出了Patescibacteria门的一种菌(s_uncultured_bacterium_g_norank_f_LWQ8)。外源添加蚯蚓粪可显著增强土壤微生物的多样性和丰度,且显著增加了根系微生物互作网络的稳定性。此外,速效钾等理化因子对微生物类群拥有显著的影响,本研究结果对于进一步解析蚯蚓粪缓解槟榔黄化机制奠定了基础。
在干旱胁迫下有性四倍体木薯叶片的蛋白质组学研究
邓雅洁, 刘云豪, 孙琪, 邱越, 宋家明, 赖杭桂
2021, 12(2): 210-218. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2021.02.010
摘要:
为了研究木薯(Manihot esculenta Crantz)有性四倍体的抗旱性,笔者以木薯有性四倍体为供试材料,其母本华南5号(SC5)为对照材料,通过比较在干旱胁迫下木薯的叶片形态和叶片中丙二醛含量、游离脯氨酸含量、超氧化物歧化酶活性等生理生化指标,发现有性四倍体较SC5具有更强的抗旱性。对供试木薯材料进行干旱处理后,将其叶片进行蛋白质双向电泳,通过Delta 2D软件分析,筛选出34个表达量符合平均差异表达量要求的差异蛋白点,包括18个上调表达,16个下调表达;上述差异蛋白质点经质谱分析、NCBI数据库比对,发现其中有29个蛋白质与之相匹配,包含光合作用相关蛋白质、无机离子转运与代谢相关蛋白质、碳水化合物和能量代谢相关蛋白质、结合蛋白、解毒和抗氧化相关蛋白质等;核酮糖二磷酸羧化酶和光系统Ⅱ(PSⅡ)放氧增强蛋白1为响应干旱胁迫,表达量均上调,因此,推测木薯有性四倍体材料更能在干旱胁迫下通过有效地维持光合系统的正常结构和功能来迅速适应干旱胁迫。
套作白三叶草对香蕉枯萎病发病率及土壤微生物群落的影响
刘满意, 王禹童, 孙铭泽, 李荣, 王蓓蓓
2021, 12(2): 219-227. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2021.02.011
摘要:
为了探明套作白三叶草(Trifolium repens L)后连作蕉园土壤微生物群落的变化及对香蕉枯萎病发病率的影响,在连作蕉园中套作白三叶草,设置单作香蕉和套作白三叶草处理,并通过高通量测序的方法研究了不同处理间土壤微生物群落结构和组成的差异。结果表明,与单作香蕉处理相比,套作白三叶草处理将香蕉枯萎病发病率降低了13.34%,土壤pH值提高了0.54,土壤速效钾含量提高了7.21 mg·kg−1。相比于单作香蕉处理,套作白三叶草处理增加了土壤微生物的多样性,形成了独特的群落结构。并且,套作白三叶草处理改变了土壤微生物的群落组成。与单作香蕉处理相比,套作白三叶草的处理显著降低了尖孢镰刀菌的相对丰度,并增加了GP16Davidiella菌的相对丰度。由此可知,在连作蕉园中套作白三叶草能显著降低尖孢镰刀菌的数量,提高土壤pH值和微生物的多样性,改变微生物的群落结构,进而降低香蕉枯萎病的发病率。
火龙果采后病原菌的鉴定及其防控处理的优化
葛春晖, 尤文静, 蒋泽橙, 成梓瑜, 汤月, 邵远志
2021, 12(2): 228-235. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2021.02.012
摘要:
从海南海口地区自然发病火龙果 ( Hylocereus undatus )果实上分离得到采后病原菌,同时采用抑菌圈法筛选对该病原菌具有抑菌活性的植物提取物,结合实验室已有拮抗菌进行正交实验验证两种抑菌方式的组合效果。根据病原菌形态学特征和分子生物学分析将2株病原菌HL-R1、HL-I1分别鉴定为木贼镰刀菌(Fusarium equiseti)和尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)。从香蕉皮、石榴皮、柑橘皮、火龙果皮、黄皮皮、生姜和大蒜植物提取物中筛选得到了具有良好抑菌活性的黄皮皮和生姜两种植物混合提取物。结果表明,2种植物提取物对2株病原菌的最低抑菌浓度(MIC)可达到62.50 g·L−1,抑菌圈直径≥22.35 mm。正交实验结果显示,复合抑菌方式处理对木贼镰刀菌(Fusarium equiseti)的菌丝生长抑制率最高可达到59.19%,对尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)的菌丝生长抑制率最高可达到53.11%。
文心兰炭疽病生防潜力菌的鉴定及其抑菌性的测定
汪玉玲, 宋希强, 郭向阳, 王洪星, 郭梨锦
2021, 12(2): 236-243. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2021.02.013
摘要:
为获得对文心兰(Oncidium hybridum)炭疽病具有生物防治潜力的菌株,前期从健康文心兰“博大1号”叶片中分离得到1株内生菌株WB75,通过平板对峙法和发酵液抑菌性判定该菌具有防治炭疽病的生防潜力。平板对峙结果表明,菌株WB75对胶孢炭疽菌的抑制率为58.79%。菌株WB75的发酵原液和高温处理后的发酵液对胶孢炭疽菌的抑制率分别为77.69%和41.26%,由此推测WB75抑菌活性物质的热稳定性较差。菌株WB75对8种(热带生炭疽菌Colletotrichum tropicicola、鹰嘴豆枯萎镰刀菌Fusarium delphinoides、腐皮镰孢菌Fusarium solani隔孢假壳科真菌Paraconiothyrium thysanolaenae尖孢镰刀菌Fusarium oxysporum画眉草弯孢菌Curvularia eragrostidis、芒果球座菌Guignardia mangiferae、巨座壳科真菌Muyocopron alcornii) 文心兰致病菌(12株)均有较好的抑制作用,抑制率38.42%~91.53%。通过生理生化特性和16S rDNA、gyrAgyrB多基因序列比对,鉴定菌株WB75为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)。这株解淀粉芽孢杆菌是对文心兰病害具有拮抗作用的潜在生防菌。
微动力曝气SBR工艺脱氮除碳及降解SDBS动力学研究
黄七梅, 肖鹰, 赵振东, 李嘉诚, 冯玉红
2021, 12(2): 244-252. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2021.02.014
摘要:
为了设计建立一套基于跌水曝气的新型间歇式活性污泥床反应器,省去滗水器,采用跌水曝气代替机械曝气,实现微动力曝气,降低运行能耗,本实验重点研究反应器启动特性、运行效果及影响因素,探究对典型污染物阴离子表面活性剂的降解特性,利用SEM、FT-IR及UV-Vis等技术进行表征,并对其生物降解动力学进行分析。结果表明,经150 d的启动驯化,反应器出水的COD、TN、NH4+-N质量浓度分别为10、4.0、3.4 mg·L−1,去除率分别达94.0%、88.2%及86.9%,与传统SBR工艺相比,TN的去除率提高了21.2%;循环上流速度控制在4.52 m·h−1为宜(回流比R=1.8∶1,水力停留时间t=3 d);该反应器对典型污染物阴离子表面活性剂的降解率达81.3%;降解过程符合微生物一级降解动力学方程。
综述
真菌细胞自噬的研究进展
段灵涛, 祝一鸣, 何九卿, 舒灿伟, 周而勋
2021, 12(2): 253-260. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2021.02.015
摘要:
为了维持细胞内部物质与能量的动态平衡,真菌在进化过程中形成了一些复杂的机制来调控胞内物质的代谢和循环,其中的一条重要途径就是自噬。自噬在真核生物体内是高度保守的,其通过形成具有双层膜结构的自噬体囊泡,将细胞内受损的细胞器或蛋白质包裹起来,随后运输到液泡中进行降解。在过去20多年里,人们对真菌细胞自噬进行了深入的研究,通过对自噬相关蛋白的分析,逐渐揭示了自噬过程中的一些分子及调控机制。在对丝状真菌自噬基因功能分析的过程中,发现自噬在丝状真菌营养生长、产孢、孢子萌发、侵染结构形成以及致病力等方面都起着非常重要的作用。本综述介绍了真菌细胞自噬的分子及调控机制以及自噬基因在丝状真菌中的功能的研究进展。
潜水旅游对珊瑚礁生态系统影响研究的进展
张瑜, 任瑜潇, 刘相波, 朱铭, 王爱民, 李秀保
2021, 12(2): 261-270. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2021.02.016
摘要:
早期潜水活动曾被认为是一种经济价值高且对珊瑚礁影响较小的生态旅游项目,但随着潜水旅游逐渐盛行,诸多研究结果表明,全世界潜水区的珊瑚礁均出现了不同程度的退化,一些热门潜水旅游区每年接纳的游客数量甚至远超出珊瑚礁的生态承受极限。笔者对与珊瑚礁生态系统与潜水旅游承载能力相关的研究结果进行了统计分析,总结了潜水活动影响珊瑚礁的主要因素,归纳了其对珊瑚、珊瑚礁鱼类、底栖生物群落及珊瑚礁生态系统造成的影响。建议未来可将室内模拟实验与野外宏观数据相结合,建立潜水活动对珊瑚影响程度的评价指标,明确不同珊瑚礁区对于潜水等水下娱乐项目的承载能力,并加强潜水活动对珊瑚礁生态系统的影响研究。