抗病性不同大豆品种根面及根际微生物区系的变化 Ⅰ.非连作大豆(正茬)根面及根际微生物区系的变化

采用平板计数法测定了3个抗病性不同的大豆品种在生育期内根面和根际微生物区系的变化情况,并应用荧光计数法直接测定了根际细菌和真菌的生物量。结果表明,土体的微生物种类最丰富、根际的次之、根面的较单一。播种后从三叶期到鼓粒初期,根面和根际的可培养细菌总数随生育期逐渐增加,鼓粒初期达最大值,而成熟期则有明显的下降;大豆根际细菌生物量也存在相同的变化规律。抗病性不同的大豆品种其根面、根际可培养细菌总数存在差异;抗病品种大豆的根瘤重明显高于感病品种。种植一季后感病品种根际积累的病原生物(镰孢霉Fusarium.sp.和大豆胞囊线虫Heterodera.glycines的胞囊数)明显高于抗病品种。说明大豆根系分泌物对微生物具有选择性的促进或抑制作用,不同大豆品种以及同一大豆品种在不同生育时期根系分泌物的组成和数量不同,从而使大豆根面及根际形成了特定的微生物区系组成。     

连作土壤盆栽大豆的根际酸度和微生物数量变化

连作土壤条件下，不同抗性品种的根际微生物变化不同。盆栽试验结果表明，连作条件下，抗病品种绥农10号和抗线2号根际环境pH中性偏碱，不利病原真菌生长；感病品种合丰25号根际则处于偏酸环境，使作物易于感染根腐病。抗性大豆品种绥农10号和抗线2号的根际细菌数量增加，真菌数量减少；感病品种合丰25号的细菌和真菌数量变化不显著。     

保护地番茄根际微生物区系分析

采用常规微生物分离鉴定技术,分析了保护地番茄根际微生物区系。结果表明:在苗期、花期和果期,细菌和真菌数量明显上升,而放线菌数量下降;生育期不同真菌优势种类明显不同;颉颃灰霉病菌的微生物数量随生育期而下降;品种抗病性与颉颃微生物的数量表现出正相关。     

不同连作年限麦冬根际微生物区系动态研究

从麦冬根际微生物区系的变化来研究连作对麦冬生长环境的影响发现:1.在麦冬根际微生物中,细菌占99%以上,放线菌占0.44%,真菌最少,从三个不同取样部位来看,麦冬块根根际土微生物总量>麦冬须根根际土微生物总量>麦冬根外土微生物总量;2.随着连作年限的增加,细菌和放线菌随连作年限增加而下降,但真菌却增加;3.连作对微生物生理类群的影响,在分析的几类有益细菌生理群中,氨化细菌>硝化细菌>固氮菌和纤维素分解菌;随着连作年限的增加,各有益细菌生理群的数量锐减。     

大气中臭氧浓度增加对根际和非根际土壤微生物的影响

在大田试验下,研究了冬小麦在不同的臭氧浓度下根际和非根际土壤细菌、真菌、放线菌数量的动态变化。结果表明,随着生育时期的推进,微生物数量呈现规律性的变化,其中微生物总量在抽穗期达最大。根际、非根际土壤细菌和真菌数量均随着生育期的推进呈先增大后降低的变化趋势,分别在抽穗期和孕穗期达最大。根际、非根际土壤放线菌数量随生育期呈下降的趋势,整个生育期内臭氧浓度的升高降低了土壤微生物的数量,不同的臭氧浓度处理间细菌数量差异达显著性水平,真菌数量差异只在成熟期达显著,放线菌差异不显著。     

不同抗性烤烟品种根际微生物数量及多样性差异研究

以不同烤烟品种云85（高抗）、K326（中抗）、净叶黄（中感）和红花大金元（高感）为材料,通过平板菌落计数法和Biolog方法比较了不同烤烟品种不同生育时期以及接种黑胫病菌后根际可培养微生物数量及群落功能多样性差异。结果表明,不同品种根际细菌数量随生育进程先增加后减少,真菌刚好相反,且细菌和真菌趋势拐点均出现在现蕾期,放线菌变化不大;团棵期和旺长期细菌和放线菌数量与品种抗性正相关,真菌数量与品种抗性呈负相关。人工接种黑胫病菌条件下,抗病品种根际环境刺激了细菌生长,而相对抑制感病品种细菌生长,不同品种均促进了根际真菌和放线菌生长,且真菌数量与品种抗性负相关。Biolog功能多样性分析表明,不同品种碳源总体利用能力及功能多样性存在一定差异,团棵期和旺长期抗病品种AWCD值、Shannon指数和Mclntosh指数大于感病品种;接种降低了感病品种碳源总体利用能力及功能多样性。以上结果说明,不同品种微生物数量及群落多样性受生长发育和品种抗性影响,且抗性差异主要表现在烤烟现蕾以前;与黑胫病互作后根际微生物数量及群落多样性存在明显差异且与品种抗性密切相关。     

大豆根系分泌物中氨基酸对根腐病菌生长的影响

采用砂培和室内模拟方法,研究了两个抗病性不同的大豆品种水溶性根系分泌物中氨基酸组分随作物生长的变化;同时检测了培养基中添加大豆根系分泌物和纯品氨基酸对大豆根腐病菌菌落生长的影响。结果表明,添加大豆苗期和花荚期根分泌物均显著促进尖镰孢菌菌丝生长,添加成熟期根分泌物显著促进腐皮镰孢菌菌丝生长。易感根腐病大豆品种合丰25号花荚期以后根分泌物中氨基酸种类多于抗根腐病大豆品种绥农10号。感病大豆品种根系分泌的氨基酸总量随生育时期增加,在鼓粒期达到最高;抗病大豆品种根系分泌的氨基酸总量在花荚期最高。感病大豆品种根系分泌的主要氨基酸为精氨酸,抗病大豆品种根系分泌的氨基酸主要为天冬氨酸。氨基酸纯品培养中,添加精氨酸和酪氨酸处理的尖镰孢菌菌落直径显著高于不加氨基酸的对照菌落直径;添加丝氨酸和天冬氨酸的处理菌落直径则显著低于对照处理。同时,添加天冬氨酸的培养基上腐皮镰孢菌菌落直径显著低于不加氨基酸的对照。可见,不同大豆品种根系分泌物中氨基酸组分对病原菌生长起着一定的作用,其表现的作用受根际氨基酸种类和氨基酸浓度影响较大,对于不同病原菌的作用存在差异。     

柑桔根际土壤微生物种群动态及根际效应的研究

在柑桔根际土壤微生物的种群结构中，细菌占优势，最高达76871×10⁷个每克干土；真菌次之，达17549个每克干土；放线菌最少，达12462个每克干土。三种菌的根际效应非常显著，根际细菌最高约为对照的67.6倍，真菌约为12.4倍，放线菌约为26.9倍，柑桔中，温州密柑根际土壤细菌最多，年平均为6490×10⁷个每克干土；红桔的放线菌及真菌最多，年均分别为1326个每克干土及1728个每克干土。柑桔根际土壤微生物区系的种群结构和数量变动，受土壤理化性质的影响，并随树种、树龄、砧木及季节而变化。柑桔根部及根颈部对脚腐病、根腐病及线虫病的感病性和耐病性同柑桔同柑桔根际土壤微生物区系中，有益微生物与有害微生物的种类、数量及分布有密切的关系。柑桔根际土壤有益微生物有促进生长发育和保护的作用。     

返青前后草地早熟禾草坪根际微生物区系动态

根际是土壤-植物生态系统物质及能量交换的活跃界面,根际微生物不仅直接影响植物对水分、养分的吸收,而且也同时影响植物对不良环境的抵抗能力。利用选择性培养基对草地早熟禾（PoapratensisL.）返青前后根际与非根际的细菌、真菌以及放线菌类群进行分离测数,拟从根际及非根际土壤微生物区系动态变化方面来阐述草地早熟禾返青前后其根际微生态的变化规律。结果表明：（1）草地早熟禾草坪的返青后,根际及非根际细菌、真菌数量明显增加,但放线菌数量呈减少趋势;（2）无论返青前后或者根际以及非根际,细菌的数量都占整个土壤微生物量的绝大部分,细菌数量的变化代表了整个微生物类群数量的变化趋势,使得草地早熟禾返青后根际土壤由“真菌型”向“细菌型”转化;（3）返青前后,各微生物类群都表现出明显的根际效应。     

大豆连作障碍及产生机理

选择不同连作年限的地块设置试验小区，定期调查大豆根腐病发病程度，大豆收获后测产，并采用稀释平析以法测定大豆根际土壤中微生物组成及密度结果表明：连作导致大豆产量降低，根腐病加重，形成了明显的连作障碍现象，连作障碍产生的原因初步认为系由于大奶际病原真菌种类增加，有益真菌数量减少而致。同时连作导致大豆根际细菌放线菌密度下降，由此造成大豆根腐病加重。     

铝胁迫对大豆根际土壤微生物区系的影响

通过盆栽试验研究了不同浓度外源铝对大豆根际土壤微生物区系的影响。结果表明:在低浓度下,铝对土壤细菌、放线菌具有刺激作用,在高浓度下,表现为抑制作用。铝对真菌的生长具有明显的刺激作用。在高浓度下,铝对土壤硝化细菌、反硝化细菌、自生固氮菌均产生强烈的抑制作用,最大抑制率分别为96%、98%和89%。土壤硝化细菌、反硝化细菌可以作为铝污染土壤生态环境的指示菌。铝对两个大豆品种根际土壤微生物区系组成的影响不一致,揭示铝胁迫的生物效应还与植物生长、植物根际效应有关。     

NaCl胁迫下苯丙烯酸对黄瓜幼苗根际土壤微生物及产量的影响

实验以耐盐的津绿5号和盐敏感的津优1号黄瓜品种为试材,以NaCl(585 mg kg-1)为盐胁迫条件,研究了盐胁迫下不同浓度的苯丙烯酸(0、25、50、200 mg kg-1)对黄瓜幼苗根际土壤微生物及产量的影响。结果表明,盐胁迫处理降低了黄瓜幼苗土壤根际细菌、真菌、放线菌的数量,而对镰孢菌数量有促进作用,并降低了黄瓜产量。低浓度的苯丙烯酸对黄瓜幼苗土壤根际细菌、真菌、放线菌的数量具有促进作用,对镰孢菌有抑制作用,对盐胁迫有一定的缓解作用,并对黄瓜产量具有促进作用;高浓度苯丙烯酸(200 mg kg-1)则相反,进一步加重了盐害的胁迫程度,抑制了黄瓜产量。盐胁迫对细菌、真菌、放线菌和镰孢菌数量的影响强度大于苯丙烯酸,而苯丙烯酸对细菌群落DGGE条带数和黄瓜产量的影响强度大于盐分胁迫。     

健康与罹病黄瓜根际微生物数量及真菌区系研究

对健康与罹病黄瓜根际微生物数量及真菌区系研究结果表明 ,健康与罹病黄瓜植株根际微生物数量存在明显差异 ,其中罹病黄瓜植株根际真菌、细菌数量明显高于健康黄瓜植株 ;而健康与罹病黄瓜植株放线菌数量无明显差异 ;健康黄瓜植株根系真菌种类为 8种左右 ,常见真菌 3～ 4种 ,优势种的菌落数占总菌落数的 2 5 %～ 5 6 %。罹病植株根系真菌种类为 2～ 4种 ,仅有稀少真菌和优势种 ,且优势种的菌落数占其总菌落数的 88%以上 ,处于绝对优势 ,经证明其系引起黄瓜枯萎病的尖孢镰刀菌     

CO_2浓度升高对不同大豆品种根际微生物丰度的影响

为明确大气CO_2浓度升高对不同大豆品种根际微生物丰度的影响差异,全面解析在高CO_2浓度下由微生物参与的土壤生态系统碳转化过程,本研究选取1950年-2003年间东北黑土区推广的4个大豆品种,利用开顶式气候箱(Open Top Chamber,OTC)模拟大气CO_2浓度升高至550 ppm,采用荧光定量PCR方法,解析了CO_2浓度升高对不同大豆品种根际微生物丰度的影响。结果表明:CO_2浓度(p=0.006)和大豆品种(p=0.013)对根际细菌16S rRNA基因拷贝数影响显著,CO_2升高对4个大豆品种根际土壤细菌丰度均有促进作用,而CO_2浓度和大豆品种的交互作用对根际细菌16S rRNA基因拷贝数影响不显著(p=0.362);CO_2浓度、大豆品种以及两者的交互作用对根际真菌ITS基因拷贝数影响均为极显著(p0.001),真菌比细菌对CO_2浓度升高的响应更为敏感,与细菌和真菌生长所需的碳氮比和生长模式不同有关;CO_2浓度(p=0.169)、大豆品种(p=0.404)以及两者的交互作用(p=0.059)对根际反硝化细菌nir S基因拷贝数影响均不显著。     

重迎茬对大豆根际土壤微生物数量的影响

通过对不同茬口、迎茬条件下施用不同有机肥的大豆根际土壤微生物数量进行测定,结果表明,重迎茬根际土壤中细菌数量明显低于正茬,真菌数量高于正茬,而放线菌数量在不同时期有很大变化。施入不同有机肥后,能明显增加土壤中细菌和放线菌的数量,真菌中青霉菌数量增多,致病菌数量减少。     

两个品种玉米根际土壤微生物和酶活性对水分胁迫的响应

利用双因素随机试验研究在玉米3个生育期(大喇叭口期、灌浆期和成熟期)水分胁迫对2个品种玉米根际土中微生物的丰度、多样性、群落结构及酶活性(蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶和脱氢酶)的影响。试验设4个处理,即在水分胁迫和正常供水下分别种植2个玉米品种(“郑单958”和“农华101”)。结果表明:水分胁迫显著抑制了3个生育期根际土中革兰氏阴性细菌和丛枝菌根真菌的丰度以及成熟期的普通细菌和革兰氏阳性细菌丰度,并提高了微生物的均匀度,使群落结构发生明显改变。水分胁迫显著降低了灌浆期根际土中脱氢酶活性、成熟期的碱性磷酸酶和脱氢酶活性;显著提高了成熟期的蔗糖酶活性。灌浆期,“农华101”比“郑单958”根际土中丛枝菌根真菌丰度和脱氢酶活性高,但其微生物多样性和均匀度却较低。水分与品种的交互作用仅对灌浆期根际土中放线菌丰度、灌浆期和成熟期的丛枝菌根真菌丰度和3个生育期的微生物群落结构有显著影响。     

抗草甘膦转基因大豆（RRS）对根际微生物和土壤氮素转化的影响

采用室外小区试验方法,研究了抗草甘膦转基因大豆（RRS）对根际土壤细菌、真菌、放线菌、氨化细菌、硝化细菌和反硝化细菌的氨化作用强度、硝化作用强度和反硝化作用强度的影响。结果显示,RRS显著降低了根际土壤细菌和放线菌的数量,提高了根际土壤真菌的数量;RRS根际土壤氨化细菌、硝化细菌和反硝化细菌低于其亲本非转基因大豆和部分栽培大豆;RRS对根际土壤氨化作用强度和硝化作用强度有显著影响,但对反硝化作用强度的影响不显著（P〈0.05）。研究表明,RRS不同程度上降低了根际土壤微生物的数量和生化强度,并对根际土壤真菌生长有一定的促进作用。     

重迎茬对大豆根际土壤微生物数量的影响

通过对不同茬口、迎茬条件下施用不同有机肥的大豆根际土壤微生物数量进行测定，结果表明，重迎茬根际土壤中细菌数量明显低于正茬，真菌数量高于正茬，而放线菌数量在不同时期有很大变化。施入不同有机肥后，能明显增加土壤中细菌和放线菌的数量，真菌中青霉菌数量增多，致病菌数量减少。     

轮作与连作对烟田土壤微生物区系及多样性的影响

为探讨轮作与连作对烟田根际土壤微生物群落的影响,采用实验室微生物培养联合微生物高通量测序技术,分析了玉米-烤烟轮作和烟叶连作对烟株根际土壤微生物数量、群落结构及其多样性的影响。研究结果表明,轮作烟田根际土壤中可培养细菌和放线菌数量均高于连作烟田根际土壤,但真菌数量低于连作烟田。土壤高通量测序结果表明,轮作烟田根际土壤真菌和细菌群落多样性均高于连作烟田;在烟株的生长过程中,轮作和连作烟田在旺长期和成熟期微生物群落相似度降低。相较于黑胫病/根腐病/根结线虫发病率较高(36. 67%)的连作烟田来说,轮作烟田发病率较低(0%),进一步分析真菌和细菌群落结构发现,轮作烟田根际土壤中拮抗菌如Sphingomonas (鞘脂单胞菌属)、Pseudomonas (假单胞菌属)、Aspergillus (曲霉属)等相对丰度均高于连作烟田,而连作烟田根腐病病菌Pythium (腐霉属)丰度较高。     

连作怀牛膝根际土壤微生物区系及酶活性的变化研究

本文从适宜连作的作物研究角度,以连作两年和多年的怀牛膝根际土壤为研究对象,对其微生物区系及酶活性的变化作了对比研究。结果表明,连作两年和多年的怀牛膝根际土壤中细菌总数占绝对优势,其平均占有率分别为62．27％和89．46％;放线菌次之,平均占有率分别为37．59％和10．45％;真菌最少,分别占总菌数的0．15％和0．09％。随着连作年限的增加,细菌数量和比例明显增加;其中亚硝化细菌、反硝化细菌、好气性纤维素分解菌、硫化细菌的数量均明显增加。同时,种植牛膝能够显著增加脲酶、蛋白酶、蔗糖酶的活性,但长期种植会使这3种酶活性呈不同程度减弱,多酚氧化酶活性却明显增强。最后对牛膝耐连作的可能机理作了进一步探讨。