目的 探索黑翅土白蚁Odontotermes formosanus Shiraki巢内菌圃上关键共生真菌蚁巢伞Termitomyces spp.的来源,为黑翅土白蚁的防治提供科学依据.方法 在野外捕捉黑翅土白蚁分飞繁殖蚁,待其脱翅配对后,分成4组(土壤带菌与不带菌、白蚁体表用蒸馏水冲洗与不冲洗)在室内条件下饲养,130 d后拆开蚁巢检查巢内菌圃修建和白蚁生长情况.结果 分飞期捕捉到的黑翅土白蚁繁殖蚁室内配对后,在无外来菌种供给的情况下可成功建立具有蚁巢伞的菌圃,这类新巢群的比例占配对总数的20％～22％,使用蒸馏水反复冲洗繁殖蚁体表不影响菌圃出现蚁巢伞的新巢比例(20％);利用野外未灭菌的土壤饲养配对的黑翅土白蚁繁殖蚁,其菌圃内具有蚁巢伞的新巢比例明显提高,达到了 33％.结论 黑翅土白蚁新巢内菌圃上蚁巢伞的菌种传播方式为垂直传播,新巢内菌圃上的蚁巢伞来源于繁殖蚁体内的肠道系统.不过,黑翅土白蚁的工蚁也可从自然环境中采集蚁巢伞真菌孢子,构建具有蚁巢伞的菌圃,提高新建巢群的存活比例.

[目的]华北大黑鳃金龟Holotrichia oblita是花生等多种农作物、果林及苗圃的重要害虫,长期以来主要以化学防治为主.本研究测定了球孢白僵菌Beauveria bassiana菌株JCF对华北大黑鳃金龟幼虫和成虫的致病力,为华北大黑鳃金龟的生物防治提供真菌资源.[方法]对罹患病害的华北大黑鳃金龟虫尸上的寄生真菌进行分离及回接试验,分离纯化出致病菌株JCF;利用光学显微镜观察菌株形态学特征,PCR扩增JCF的rDNA-ITS序列并测序,构建JCF系统发育树对菌株进行分子鉴定;采用浸渍法和田间模拟试验测定其对华北大黑鳃金龟成虫和幼虫的致病力.[结果]JCF菌株菌落初期为白色绒状,后期变为黄色或浅黄色絮状,背面无色.产孢细胞呈瓶状簇生于分生孢子梗上,分生孢子梗呈穗状,着生在营养菌丝上;分生孢子单生,透明,近球形,直径(2.0～3.5)μm×(1.5～2.0)μm.rDNA-ITS序列分子鉴定表明菌株JCF为球孢白僵菌.这一球孢白僵菌菌株JCF对华北大黑鳃金龟成虫的致死中浓度(medium lethal concentration,LC50)值为2.124 × 107孢子/mL,用其2 × 108,1 × 108和5 × 107孢子/mL孢悬液处理华北大黑鳃金龟成虫时,致死中时(medium lethal time,LT50)值分别为6.267,6.852和7.455 d;球孢白僵菌JCF菌株对华北大黑鳃金龟1,2和3龄幼虫的LC50值分别为5.47 ×106,1.59 ×108,2.50×108孢子/mL;1 × 108孢子/mL浓度下,球孢白僵菌JCF菌株对华北大黑鳃金龟1和2龄幼虫的LT50值分别为8.6和18.6 d;5 ×108孢子/mL浓度下,球孢白僵菌JCF菌株对华北大黑鳃金龟2和3龄幼虫的LT50值分别为10.3和13.2 d.田间模拟试验2 ×108孢子/mL球孢白僵菌JCF孢悬液对华北大黑鳃金龟成虫和幼虫同样表现出良好的致病效果.[结论]球孢白僵菌菌株JCF对华北大黑鳃金龟成虫和幼虫均有较高致病力,为开发白僵菌制剂防治金龟科害虫提供了新的菌种资源,对生物防治金龟科害虫具有潜在的应用价值.

依托国家柿种质资源圃,观察记载了柿炭疽病主要发病部位及症状表型,并对479份常见柿资源材料的炭疽病抗性进行评价.结果表明,柿炭疽病原菌主要浸染嫩枝、果实及叶片.通过对柿枝条及果实炭疽病表型的田间调查,将479份常见柿资源材料分为高抗、抗病、中抗、感病、高感5种抗性等级,其中高抗和抗病种质分别有66和35份(占比分别为13.8％和7.3％),代表种质分别为郧阳火柿和黄边小鸡心等;中抗种质有119份(24.8％),包括富有、次郎等;感病及高感种质分别有209和50份(占比分别为43.6％和10.4％),代表种质分别为富平尖柿和骏河等.从叶片、枝条、果实中分离出病原菌,综合菌落、菌丝、孢子形态特征及多基因序列比对,发现其为哈锐炭疽病原菌(Colletotrichum horii).

利用高产早籼嘉育253和高产抗稻瘟病早籼品种中组3号为亲本,采用分离世代自然病圃鉴定结合稻瘟病混合菌株人工接种抗性筛选方法,通过系谱法和产量比较试验,最终选育获得高产抗稻瘟病早籼稻新品种中早39.对超级早籼稻品种中早39及其系谱亲本嘉育253和中组3号进行产量相关性状、光合特性、叶面积指数和光合色素含量等测定和比较分析,发现中早39的每穗总粒数和结实率优于其系谱亲本,库容优势明显;中早39在齐穗后20天保持最高的净光合速率,其叶面积指数和各光合色素含量也优于系谱亲本;因此,中早39具有超高产光合生理特性.育种初期选用了高产亲本,且在生育后期中早39比其系谱亲本具有更优的光合生理特性,是水稻高产育种中优良性状的整合和后期功能型超级稻特性的体现;中早39超高产优势来自于品种选育过程中源库的优化、株叶形态的改善;中早39的选育研究为水稻高产育种提供了参考信息.

[背景]根部真菌是影响植物幼苗存活、定植和生长的重要因子之一,但是苗圃培育的幼苗根部真菌物种组成与生态学特性尚不清楚. [目的]研究苗圃培育的白木香(Aquilaria sinensis)与降香黄檀(Dalbergia odorifera)幼苗根部真菌群落谱系与生态型多样性,以及宿主植物对根部真菌群落结构的影响.[方法]采集幼苗根尖样品提取基因组DNA,用真菌通用引物与丛枝菌根真菌(AMF)特异性引物扩增真菌rDNA-ITS区,经克隆、测序、序列分析鉴定真菌.通过基于核酸与Metadata数据关联分析的FUNGuild软件,划分根部真菌的营养型和共位群.采用非公制多维尺度分析法(NMDS)研究幼苗根部真菌群落物种组成差异与宿主植物物种及形态指标的关系.[结果]白木香与降香黄檀幼苗根部真菌物种丰富,达51个OTU;谱系多样性较高,涉及毛霉菌门(Mucoromycota,51％)、子囊菌门(Ascomycota,43％)以及担子菌门(Basidiomycota,6％).这些根部真菌涉及不同的营养型与共位群,包括共生型真菌29种,频度较高的如Glomeromycetes sp.2、Rhizophagus irregularis等,二者均属于AMF共位群;腐生营养型真菌5种,如Talaromyces pinophilus、Rhizopycnis vagum等;病原型真菌2种,是Mycoleptodiscus sp.和Fusarium phaseoli;还有15种其生态类型不确定.NMDS分析结果表明,宿主植物物种、株高、地径、叶面积对根部真菌群落物种组成的影响不显著.然而,株高对AMF群落的物种组成有较弱的影响.[结论]本苗圃条件下,土壤中本土性根部真菌繁殖体较为充足,白木香与降香黄檀幼苗根部真菌群落谱系多样性较高,多种营养型与共位群的根部真菌共存;此外,采用真菌通用引物对ITSl F/ITS4研究根部真菌群落物种多样性时,AMF多样性可能会被极度低估.

以96份宁夏水稻代表性种质资源和47份杂交后代为试验材料,采用宁夏稻瘟病菌生理小种人工接种和自然诱发相结合的方法对其进行稻瘟病抗性的大田鉴定和病圃鉴定,评价了每个材料的稻瘟病抗性;同时采用8个主效抗稻瘟病基因的功能标记对上述材料进行抗病基因的分子检测,得到了28个不同的抗稻瘟病基因型,将不同基因型的稻瘟病抗性评价进行了差异显著性分析.结果表明,同时含有Pita、Pib、Pikm、Pikh、Pi9和Pi5共6个抗病基因组成的基因型的水稻材料对稻瘟病的抗性极显著高于其他基因型的抗性.Pita基因单独与Pikm、Pikh、Pi2、Pi5基因聚合时均表现出正向聚合效应,其中Pita与Pikh基因的聚合效应最强.当Pib与Pita+Pikh聚合时,表现出负向聚合效应.这为宁夏地区通过基因聚合方法选育广谱持久抗稻瘟病水稻新品种提供了重要的参考依据.

白蚁-细菌-真菌共生系统对自然界生物质降解具有重要作用,研究蚁巢伞(Termitomyces)对木质纤维素的降解能力有助于揭示其共生关系,为蚁巢伞应用于生物质能源开发提供理论依据.利用黑翅土白蚁(Odontotermes formosanus)菌圃(OFC)及其固体培养蚁巢伞(TA)、液体培养蚁巢伞(TL)分别对未经预处理和经密褐褶孔菌(Gloeophyllum trabeum)预处理材料进行降解试验,探究蚁巢伞的木质纤维素降解能力.结果显示,未经预处理时,处理90 d后,OFC对纤维素、半纤维素和木质素的降解率分别为15.22％、29.34％和6.01％;处理120 d后,TA对纤维素、半纤维素和木质素的降解率分别为20.98％、31.89％和11.68％,TL对纤维素、半纤维素和木质素的降解率分别为14.39％、24.62％和5.05％.经过预处理时,处理120 d后,OFC对纤维素、半纤维素和木质素的降解率分别为37.09％、42.20％和24.95％,TA对纤维素、半纤维素和木质素的降解率分别为34.77％、38.29％和29.74％,TL对纤维素、半纤维素和木质素的降解率分别为30.57％、30.47％和24.36％.3种状态蚁巢伞对经预处理材料木质纤维素降解率均高于未经预处理材料.本研究表明,蚁巢伞对木质纤维素具有一定的降解能力,尤其是蚁巢伞对木质素的降解说明其可以打破木质素屏障,证实了利用蚁巢伞的木质纤维素降解能力来实现生物质能源化的潜力,结果可为蚁巢伞的人工栽培提供数据和参考.

昆虫共生微生物是一种特殊的微生物资源,其中放线菌在昆虫肠道、体表和巢穴中广泛分布.近年来,人们从培菌昆虫来源的放线菌中分离得到多种新型化合物,可以选择性抑制菌圃的致病真菌,部分还对植物致病真菌、昆虫致病真菌、人类病原菌和癌细胞有抑制活性.因此,研究培菌昆虫相关微生物不仅有助于了解宿主与微生物的共生机制,还能发掘新的活性物质,用于生物农药、生物医药的开发.本文对培菌昆虫来源放线菌次级代谢产物的研究进展进行了综述.

白蚁及其共生微生物协同降解植物细胞壁的机理一直被世界各国科学家所关注.培菌白蚁作为高等白蚁,相比低等食木白蚁具有更多样化的食性,其利用外共生系统“菌圃”,对多种植物材料进行处理.本文综述了菌圃微生物降解木质纤维素的研究进展,以期为深入研究菌圃中木质纤维素降解过程及其机制,并挖掘利用菌圃降解木质纤维素的能力及仿生模拟菌圃开发新的生物质利用系统提供参考.培菌白蚁在其巢内利用由植物材料修建的多孔海绵状结构——“菌圃”来培养共生真菌鸡枞菌Termitomyces spp.,形成了独特的木质纤维素食物降解和消化策略,使木质纤维素在培菌白蚁及其共生微生物协同作用下被逐步降解.幼年工蚁取食菌圃上的共生真菌菌丝组成的小白球和老年工蚁觅得食物并排出粪便堆积到菌圃上成为上层菌圃.这一过程中,被幼年工蚁取食的共生真菌释放木质素降解酶对包裹在植物多糖外部的木质素屏障进行解聚.菌圃微生物(包括共生真菌)对解聚的木质素基团进一步降解,将多糖长链或主链剪切成短链,使菌圃基质自下而上被逐步降解.最后下层的老熟菌圃被老年工蚁取食,其中肠的内源酶系及后肠微生物将这些短链进一步剪切和利用.因此,蚁巢菌圃及其微生物是培菌白蚁高效转化利用木质纤维素的基础.化学层面的研究表明,菌圃能够实现对植物次生物质解毒和植物纤维化学结构解构.对共生真菌相关酶系的研究显示可能其在菌圃的植物纤维化学结构和植物次生物质的降解中发挥了作用,但不同属共生真菌间其效率和具体功能不尽相同.而菌圃中的细菌是否发挥了作用和哪些细菌类群发挥了作用等仍有待进一步的研究.相比于低等食木白蚁利用其后肠共生微生物降解木质纤维素,培菌白蚁利用菌圃降解木质纤维素具有非厌氧和能处理多种类型食物两大优势,仿生模拟菌圃降解木质纤维素的机制对林地表面枯枝落叶的资源化利用具有重要意义.

孢子丝菌病是由申克氏孢子丝菌所引起的.此菌广泛地存在于腐生物中.本病为一职业病,主要发生在苗圃、农业和林业工人中.绝大部分病人为皮肤淋巴管型,极少数累及内脏和骨.作者报道了3例皮肤型孢子丝菌病,患者都是明尼苏达州东部的一个苗圃的工人,由于接触泥炭藓(Sphagnum Moss)而引起发病,从藓中发现了申克氏孢子丝菌,此藓产于威斯康星州.