摘要: 哈密瓜细菌性果斑病已对哈密瓜产业造成了严重的经济损失，筛选能防治该病的生防微生物资源对哈密瓜产业高质量发展具有重要意义.从番茄叶片患病组织中分离获得1株芽孢杆菌f-20，经形态学观察、生理生化测定及分子生物学鉴定，确定菌株f-20为贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis f-20），并利用平板对峙法测定其对病原菌的广谱抑菌作用和利用叶面喷施法测定其对哈密瓜细菌性果斑病的防治效果，同时采用Illumina二代测序法对菌株f-20进行基因扫描图测序并解析其潜在的防病机制.结果表明：在广谱抑菌方面，菌株f-20对柑橘黄单胞杆菌（Xanthomonas citri subsp. citri,XCC）、燕麦食酸菌西瓜亚种（Acidovorax avenae subsp. citrulli,ASC）、青枯劳尔氏菌（Ralstonia solanacearum,RSH）、腐皮镰刀菌（Fusarium solani,FS）、拟茎点霉（Phomopsis sp.,PS）、尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum,FO）、盘长孢状刺盘孢（Colletotrichum gloeosporioides,CG）和藤仓镰孢菌（Fusarium fujikuroi,FF）均表现出较好的抑制效果，其中对XCC、ASC和RSH的抑菌直径为23.0-27.5 mm，对FS、PS、FO、CG和FF的抑菌率为38.75%-93.75%.从相对防效来看，菌株f-20能显著降低哈密瓜叶片细菌性果斑病的病情指数，并提高其相对防效至50.85%.基于基因扫描图测序分析发现，菌株f-20中含有大量编码蛋白水解作用、肽酶活动、肽聚糖生物合成、多药转运蛋白、ABC型抗菌肽转运和参与防御机制相关的功能基因，同时还预测到合成丰原素、表面活性素、铁载体、大环素内酯H、杆菌素、地非西丁、丁苷菌素A/B和新环脂肽抗生素罗克霉素等多种次级代谢产物的基因簇.本研究表明菌株f-20具有广谱抑菌特性，对哈密瓜细菌性果斑病有较好的防治效果，且有分泌多种抗菌物质的潜力，在哈密瓜细菌性果斑病的防控中具有良好的应用前景.（图6表5参40）

摘要: 秸秆热解炭化及还田应用过程碳足迹核算是对生物炭减排固碳潜力的综合定量评价.基于已有研究，从概念、核算对象和过程、数据和方法、碳足迹构成等方面总结秸秆从收集、运输、热解炭化、制肥以及还田全生命周期直接和间接排放的温室气体总量，厘清秸秆热解炭化及还田应用全生命周期碳足迹的主要环节.土壤温室气体排放、氮肥投入和生物炭生产过程的碳排放是秸秆全生命周期碳足迹的主要构成因素.从收集到热解炭化阶段，1 t秸秆生物炭的碳足迹范围在172-2 700温室气体总量（CO₂e），热解炭化环节能耗的高低导致碳足迹变异范围较大；在生物炭还田应用阶段，土壤温室气体和氮肥投入是主要碳排放源，其中，稻田的CH₄排放、旱地的氮肥投入和N₂O排放占比较高.进一步提出降低秸秆炭化及还田应用全生命周期碳足迹的措施，主要通过节能技术减少炭化过程能耗以及集成低碳技术增强农田减排固碳效果，并构建碳足迹核算体系.（图1表7参73）

摘要: 酿酒废水含有丰富的营养物质和独特的微生物种群，为其资源化利用提供了可能.以四川省某县8个酱香型酒厂的黄水、锅底水和综合废水为研究对象，分析其理化性质差异，并结合16S rRNA高通量测序，分析3种酿酒废水细菌群落组成特征及其与理化性质的关系.结果表明：（1）3种酿酒废水均呈现低pH、高电导率（EC）值、高有机物浓度的特点，其中黄水各理化指标和细菌多样性均高于锅底水和综合废水，是最具资源利用潜力的酿酒废水.（2）3种酿酒废水细菌群落中的优势菌门均是厚壁菌门（Firmicutes）和变形菌门（Proteobacteria），累计占全部序列的74.50%-99.99%，在属水平占主导地位的是Acetobacter（40.32%）、Lactobacillus（8.99%）、Limosilactobacillus（8.61%），它们参与了酿酒废水中乙酸和乳酸的代谢，是导致酿酒废水呈酸性的重要因素.（3）线性判别效应量分析（LEfSe）结果表明，酿酒废水中的差异菌属主要集中在黄水，有Oceanobacillus、Komagalaeibacter、Sphingobacterium等，也是酿酒废水资源化重要的微生物来源.（4）酿酒废水菌群中膜转运、碳水化合物代谢、氨基酸代谢是最主要的代谢功能，这与菌群对酿酒废水高浓度物质的适应性密切相关.（5）Spearman相关性分析表明，酿酒废水pH、五日生化需氧量（BOD₅）、总氮（TN）和Cd等理化指标与多种菌属都具有显著相关性（P<0.05）.本研究揭示酿酒废水的理化性质对细菌群落具有较大的驱动作用，菌群对酿酒废水存在选择适应性，该结果为后续功能微生物筛选、生物能源转化及废水处理工艺优化奠定了理论基础.（图8表1参44）

摘要: 分散型畜禽养殖废水具有分布广、数量多、收集难等特点，是农村黑臭水体的主要污染源之一.为了实现其高效、低耗、减污降碳处理及资源化利用，开发了“厌氧+浮萍+沉水植物”循环处理工艺，资源化利用畜禽粪污中的氮磷生产浮萍以替代部分饲料，出水质量好，可回用于鸭圈冲洗，不外排.结果显示，该工艺对化学需氧量（COD）、氨氮（NH₃-N）、总氮（TN）、总磷（TP）的平均总去除率分别为89.07%、96.21%、93.00%、91.51%，出水可达到四川省地方标准《农村生活污水处理设施水污染物排放标准》（DB51 2626—2019）一级标准.在90 d内共减排7 373.1 g CO₂，资源化利用1 161 g氮、310.5 g磷，而利用生产的浮萍替代饲料，每只鸭每天可节省饲料成本约0.4元.本研究开发的工艺减少了碳排放、节约了农户养殖成本，对于污染治理、乡村振兴、环境保护具有重要意义，特别在分散型养鸭废水处理中具有较好的应用前景.（图10表2参43）

摘要: 灵菌红素是一种非常有潜力的抗癌物质，但其产量低、成本很高，严重限制了相关研发与应用.通过单因素实验、Plackett-Burman设计、Box-Behnken设计优化粘质沙雷氏菌TB-3发酵灵菌红素的培养基，进一步采用紫外-可见光谱、液相色谱-质谱、傅里叶变换红外光谱和抑菌实验探究灵菌红素的纯度及抑菌效果.结果表明，当花生粉为3.00 g/L，蛋白胨为16.00 g/L,MgSO₄+CaCl₂为3.03 g/L，花生油为5.87%，甘油为1.50%时，灵菌红素的产量最高可达55.34 g/L，是优化前的8.95倍.优化后，胞内灵菌红素的纯度达到98.05%，这为简化后期纯化工艺奠定了基础.抑菌实验表明，灵菌红素对金黄色葡萄球菌和芽孢杆菌抑制作用明显，最高抑制率分别为97.65%和95.17%.本研究通过优化发酵培养基组成，不仅提高了灵菌红素的产量，同时提高了胞内灵菌红素的纯度，结果为灵菌红素的相关研究与大规模生产奠定了基础.（图4表6参31）

摘要: 为明确滇黄精根腐病的主要致病菌，并为该病害的防治提供参考，通过组织分离法对滇黄精根腐病病原菌进行分离纯化、致病性测试并用科赫法则进行验证，根据形态学及分子生物学方法鉴定病原菌，并用菌丝生长速率法进行室内药剂筛选.结果表明，滇黄精根腐病的主要病原菌为尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）、芬芳镰刀菌（Fusarium redolens）、泡盛曲霉（Aspergillus awamori）.其中，泡盛曲霉为首次发现的会导致滇黄精根腐病的主要病原菌，且致病性最强.药剂筛选结果表明，50%甲基硫菌灵悬浮剂、30%噁霉灵水剂、43%戊唑醇悬浮剂、40%苯醚甲环唑悬浮剂对尖孢镰刀菌有明显的抑制效果，EC₅₀值分别为0.280 5、0.275 2、0.869 1、0.402 8μg/mL;50%甲基硫菌灵悬浮剂、30%噁霉灵水剂、43%戊唑醇悬浮剂、40%苯醚甲环唑悬浮剂对芬芳镰刀菌有明显抑制效果，EC₅₀值分别为0.049 2、0.310 5、0.338 0、0.114 8μg/mL;30%噁霉灵水剂、25%溴菌腈乳油、40%苯醚甲环唑悬浮剂对泡盛曲霉有明显的抑制效果，EC₅₀值分别为0.2414、0.152 7、0.000 4μg/mL.本研究表明泡盛曲霉对滇黄精根茎的致病性强于尖孢镰刀菌和芬芳镰刀菌，30%噁霉灵水剂、25%溴菌腈乳油、40%苯醚甲环唑悬浮剂对其具有较强的抑制效果.（图6表1参30）

摘要: 燕麦（Avena sativa）是禾本科燕麦属重要粮食作物，其籽粒富含膳食纤维和β-葡聚糖.挖掘优良基因用于培育高品质、强抗逆的燕麦品种，是当今农业领域关注重点. bHLH转录因子在植物生长发育与抗逆方面发挥着重要的调控作用.基于燕麦基因组和转录组数据，运用多组学数据分析流程和分子生物学方法，解析燕麦bHLH基因的进化特征，挖掘响应非生物胁迫的燕麦bHLH成员及其调控的下游基因.在燕麦基因组中鉴定得到457个bHLH基因；系统进化树中bHLH基因聚成3个大组；bHLH蛋白的保守结构域组成和HLH结构域的保守氨基酸位点组成具有明显的组别特异性.串联倍增与全基因组倍增被证明是燕麦bHLH基因数目扩张的主要动力.在燕麦BY685和OA1613品种的发育外麸中，分别有21、34个bHLH基因显示出趋同或趋异的表达趋势.多个非生物胁迫条件下，分别有47、18个bHLH基因的表达对单一、多个胁迫存在显著响应.响应干旱胁迫的差异表达基因编码蛋白的互作网络中，AsbHLH274、AsbHLH437、AsbHLH450为网络关键节点，其通过互作调控下游的转录因子基因、激酶基因、乙烯和生长素信号途径基因响应干旱胁迫.本研究阐明了燕麦bHLH基因的进化特征，挖掘得到了响应干旱胁迫的bHLH家族成员及其调控的下游基因.（图12表1参37）

摘要: 为了解不同尺度环境因子对河流着生藻类群落结构及季节动态的影响机制，选取贵州省安顺市打邦河为研究对象，于2022年8月（夏季）、11月（秋季）和2023年1月（冬季）、5月（春季）开展了水环境和着生藻类群落野外调查.基于野外调查获取的样品，于实验室鉴定、计数、计量获取着生藻类群落结构指标数据，结合不同尺度环境因子数据，识别不同季节着生藻类群落结构的影响因子.四季共鉴定出着生藻类6门10纲22目34科70属396种，其中主要类群为硅藻门与绿藻门，且四季优势种均以硅藻门占据优势.夏季、秋季优势度最大的物种分别为束丝藻（Aphanizomenon sp.）和鞘丝藻（Lyngbya sp.），冬季、春季均为双对栅藻（Scenedesmus bijuga）.各位点Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数、Simpson多样性指数和Margalef丰富度指数四季均值分别为1.85±0.65、0.73±0.19、0.24±0.19和3.09±1.52，各多样性指数季节变化较小，空间上变化较大.冗余分析（RDA）结果表明着生藻类群落物种多样性受营养元素、化学需氧量（COD）和土地利用类型的显著影响.方差分解分析（VPA）结果表明冬季影响着生藻类多样性的最佳贡献源为样点尺度环境因子，夏、秋和春季为流域尺度环境因子.综上，打邦河着生藻类群落的季节演替与不同尺度环境因子密切相关，基于河流着生藻类群落的管理措施应考虑不同尺度环境因子的影响.（图9表4参51）

摘要: 昌江是景德镇市重要的水源涵养地和居民生活用水地，兼具蓄水、防洪、灌溉等功能.为确保昌江流域水生态系统的健康与可持续发展，有必要全面了解和评估水生态环境，补充该区域浮游植物研究的相对不足.于2022至2023年对昌江流域景德镇段开展浮游植物四季采样，共设置采样点20个.通过测定水体理化参数和分析浮游植物群落结构，探讨浮游植物与环境因子的关系.在昌江流域共检测出浮游植物7门92属196种，物种数上呈现出绿藻门>硅藻门>蓝藻门，物种丰度上呈现出硅藻门>蓝藻门>绿藻门和秋季>夏季>冬季>春季的趋势.优势物种主要包括舟形藻（Navicula sp.）、细小平裂藻（Merismopedia minima）、颗粒沟链藻极狭变种螺旋变型（Aulacoseira granulata var. angustissima f.spiralis）和小环藻（Cyclotella）等.综合硅藻指数（CDI）显示昌江流域的水体状态介于良好与中度污染之间.Spearman相关性分析表明绿藻门丰度与铵态氮（NH4+-N）、高锰酸盐指数（CODMn）和水温（WT）显著正相关，与溶解氧（DO）和硝态氮（NO3--N）显著负相关；蓝藻门与WT显著正相关；硅藻门与总氮（TN）和总溶解性固体（TDS）显著正相关.典范对应分析表明WT、TDS、pH、TN、DO和氧化还原电位（ORP）是影响昌江流域浮游植物群落结构的主要环境因素.临界指示物种分析结果表明，水体环境质量的指示物种主要来自硅藻门.在对WT表现出负响应，对TN、DO、TDS、ORP表现出正响应的物种中，超过80%属于硅藻门. 15个物种在四季采样中均表现为优势种，其中有9种对TN浓度敏感，其响应阈值范围为0.90-1.65 mg/L.综上，昌江流域浮游植物群落结构受多种环境因子调控，硅藻门在水质指示方面具有重要作用，氮营养盐和水温对群落动态影响显著；研究结果可为昌江流域水生态系统评价与保护提供科学依据，并为水质管理和生态修复措施的制定提供参考.（图6表5参50）

摘要: 底栖硅藻是河流生态系统中重要的初级生产者，也是河流水生健康评价的重要指标之一.潍河是莱州湾典型入海河流，其底栖硅藻群落组成还未见报道.于2021年4月（枯水期）、2021年8月（丰水期）和2021年10月（平水期）对潍河进行采样调查，分析比较不同水期底栖硅藻群落特征及差异，解析环境因子对硅藻群落结构的影响，并利用综合硅藻指数（CDI）评价水生态健康状况.共鉴定底栖硅藻74种，最小舟形藻（Navicula minima）、变异直链藻（Melosira varians）等营养盐敏感种和喜富营养化种类是潍河的主要优势种和指示种.水期更替对底栖硅藻Shannon-Wiener多样性指数、Simpson多样性指数和Pielou均匀度指数差异均不显著.典型相关分析（CCA）和热图结果显示，影响底栖硅藻群落结构的主要环境因子为水温和高锰酸钾指数(COD_Mn). CDI评价结果显示，潍河水生态健康状况总体处于中等水平，除旱季WH9样点外，CDI值与综合营养状态指数（CTSI）呈现出相同的变化趋势，表明CDI指数可以较好地反映水环境质量状况.本研究系统揭示了潍河不同水期底栖硅藻群落的组成特征、优势种及环境驱动机制，并验证了CDI在莱州湾北方入海型河流水生态健康评价中的有效性，作为该区域首次基于底栖硅藻的水生态健康评价尝试，为潍河及同类河流水环境管理提供了科学支撑.（图8表2参62）