杉木连栽致害真菌拮抗菌Bacillus subtilis3728的研究

杉木是我国重要的速生丰产树种，分布在北纬21°41′到33°41′，东经102°到122°的广大地区，杉木人工林面积约占我国人工林总面积的1/4，随着连栽代数的增加，土壤中毒和生产力下降程度日趋严重。 本论文以分离自与红树林、珍珠贝、海兔子、海绵、软珊瑚等与海洋动、植物共栖或共生存的106株海洋微生物(54株放线菌，52株细菌)为资源，以杉木连栽致害真菌尖孢镰刀菌萎蔫专化型(Fusarium oxysporum f.sp.vasinfectum)菌株SF2为靶菌，通过平板对峙试验和土壤原位定殖试验，筛选到一株分离自红树林木榄(Bruguiera gymnorrhizo)根际土壤的海洋细菌3728菌株；该菌对SF2具有很强抑菌活性，能够高密度在杉木根际土壤中定殖，对杉木幼苗的生长有一定的促进作用。采用传统的细菌学和分子生物学的鉴定方法对其进行了菌种鉴定，为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。 通过对抗菌谱的研究，发现海洋细菌3728除了对杉木连栽主要致害真菌尖孢镰刀菌萎蔫专化型菌株SF2有很强的抑菌活性外，对大豆连作致害菌 (Penicillium purpurogenum)，棉花枯萎病菌(Fusarium oxysporum)，棉花立枯病菌(Rhizoctonia solani)，大豆根腐病菌(Fusarium solani)以及小麦赤霉病菌(Fusarium graminerum)等也有较强的抑制作用。室内模拟试验还表明，在土壤中接种海洋细菌3728后，能够明显增加土壤中氨化细菌和氨化真菌的数量，能够增加土壤中功能性微生物——纤维素分解细菌和纤维素分解真菌的数量和种类，增强了纤维素分解能力。再添加C/N比较低的白三叶草凋落物，土壤中氨化细菌、氨化真菌的数量继续增加，土壤纤维素分解能力更显著提高。这为进一步开展对杉木连栽障碍的生物调控试验，提供了一定的科学依据。

拮抗杉木致害菌Fusariumoxysporum海洋细菌3728的生物学特征及其鉴定

从南海红树林木榄(Bruguiera gymnorrhizo)根际土壤中分离到一株具有拮抗杉木致害菌尖孢镰刀菌萎蔫专化型SF2(Fusariumoxysporum f.sp.vasinfectum)活性的海洋细菌3728菌株,对分离菌株的形态特征、培养特征、生理生化特征和16S rRNA基因序列进行了系统的研究。发现细菌3728与枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)序列相似性最高,达到100%,在系统进化树中与枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis AJ276351)处于同一分支上,结合形态和生理生化分析结果,将其鉴定为枯草芽孢杆菌。

红树林植物木榄和一株海藻内生真菌的化学成分研究

本论文对民间药用红树植物木榄（Bruguiera gymnorrhiza）中的次生代谢产物进行了研究，同时还对分离自似瘤凹顶藻（Laurencia similis Namet Saito）的内生真菌EN21（Exophiala oligosperma）进行了化学成分研究。对分离得到的部分化合物进行了初步的DPPH自由基清除活性和抗菌活性筛选。 采用常规的硅胶柱层析、反相硅胶柱层析、制备薄层层析、凝胶Sephadex LH-20 柱层析、半制备型高效液相色谱（HPLC）以及重结晶等手段，从木榄（Bruguiera gymnorrhiza）中分离得到23个化合物；从EN21（Exophiala oligosperma）中分离得到23个化合物。利用一维、二维核磁、质谱、元素分析等各种现代波谱技术及化学反应方法，确定了木榄中20个化合物的结构，包括黄酮单体化合物5个，三萜类化合物11个，甾体化合物2个，长链烷烃2个，其中4个化合物为首次从木榄中报道的黄酮；确定了EN-21中20个化合物的结构，其中脑苷脂1个，甾体化合物7个，芳环化合物3个，三萜类化合物2个，包括1个新天然产物。本文系首次报道Exophiala oligosperma 的化学成分。 对从木榄中分离得到的部分化合物进行了DPPH自由基清除活性筛选， 发现黄酮类化合物BRG-1、BRG-2、BRG-3 、BRG-4显示了较强的DPPH自由基清除活性，而三萜类化合物则未表现出DPPH自由基清除活性。抗菌筛选实验中所有测试样品未显示出活性。 研究结果充实了红树林植物和海藻内生真菌代谢产物的内容，为其有效利用提供了一定的科学依据。

五种红树植物光合产量模型及对环境因子的响应

以木榄（Bruguiera gymnorriza）、白骨壤（Avicennia marina）、桐花树（Aegiceras corniculata）、秋茄（Kandelia candel）和海漆（Excoecaria agallocha）为对象，以光合作用对环境因子的响应为主线，建立了从叶片水平到群体冠层水平上的光合产量模型，探讨了从器官、个体到群体的光合产量对环境因子响应的定量关系。 将Farquhar提出的单叶片光合作用生理生化模型与气孔导度B-B模型相结合，建立了光合作用－气孔导度耦合模型。模型模拟结果与实际测量结果具有较好的一致性。在温度为25.0℃，光合有效辐射为1000μmol•m-2s-1 的条件下，当外部CO2浓度倍增到720μmol•mol-1时，白骨壤、木榄、桐花树、秋茄、海漆的光合速率分别提高22.56%，17.13%，18.43%，18.63%和18.41%。在大气CO2浓度和光合有效辐射通量密度不变的条件下，光合作用速率对温度的响应呈单峰型曲线，即有一个最适温度，5种红树植物的最适温度值均为26.5℃左右。大气CO2浓度和温度固定不变（分别为350μmol•mol-1和25.0 ℃）时，光合作用对光合有效辐射的响应符合Michaelis-Menten反应曲线，模型在PAR<1800μmol•m-2s-1时模拟精度较高（P<0.01）。 在典型晴天条件下，5种红树植物的光合速率日变化都出现两个极大值（分别在11时和15时左右），中午前后光合速率较低，模型模拟光合速率日变化与实测数值日变化趋势一致。本模型能较好地模拟5种红树植物光合产量以及对环境因子的响应，模拟预测精度较高（P<0.01）。 以Ross和Nilson叶倾角分布模型为基础，分别建立了直接辐射和散射辐射在冠层内传输的子模型。冠层内的消光系数均有明显的日变化，且上午8时之前和下午16时之后随时间变化较大。在典型晴天条件下，单位土地面积日合成干物质总量（折合为CH2O）白骨壤为15.840g•m-2d-1，对于木榄、桐花树、秋茄、海漆其相应的值分别为 22.254 g•m-2d-1， 23.610 g•m-2d-1，24.525 g•m-2d-1和25.996 g•m-2d-1 。