桑树根的分泌物和根际微生物的研究

为了解不同剪伐方式的桑树根系分泌物对桑树抗病能力的影响,进行了以氨基酸为主的根系分泌物和根际微生物的研究。在桑苗茎叶切除后的根分泌物中,除丙氨酸和苯丙氨酸外,几乎所有氨基酸的含量都增加,这种倾向在切除20d内明显,至40d后差异基本消失。将桑苗地的健全根、衰弱根和患病根根际的细菌、放线菌和真菌进行了定量分析,发现健全根的根际微生物相是细菌型的,但随着根系的衰弱与病变,逐渐由细菌型转向真菌型。分析认为,茎叶切除后根的氨基酸的分泌量增加是由于根毛死亡而释放出来的。根的分泌物有利于真菌孢子的发芽和菌丝的生长发育,促进了病菌对根系的侵入。     

重金属污染对根系的影响

重金属污染条件下,植物生产缓慢,主要是根细胞机构受到影响,造成破坏,从而影响植物生产。本文以隔浓度研究说明,重金属污染对根系形态有着强烈的影响。重金属胁迫下,植物根际pH,氧化还原电位,根际分泌物,根际微生物发生改变。     

草地根际过程对养分循环调控机制研究进展

了解根际土壤养分碳、氮和磷的转化和循环利用是解决草地农业生态系统可持续利用性和提高草地生产力的根本问题。草地根际过程能够反映土壤碳、氮和磷等养分的周转速率,影响植物、土壤微生物对养分的竞争和捕获,维持根际微环境中各组分的养分平衡,同时与作物相比,草地土壤中养分元素碳、氮和磷的耦合性更强。因此,根际微生态系统结构与功能在维持养分转化和循环等方面具有重要作用。大量文献报道,调控根际微环境改变的关键因素是植物与土壤进行物质交换和信息传递的关键物质-根际分泌物,同时根际分泌物也是介导根际微生物和根际酶活性的关键物质。当草地环境发生改变时,该区域的根际分泌物、根际酶活性和根际土壤的微生物的组成和多样性也将发生根本性改变,从而导致该区域土壤养分的供应量和有效性发生改变,最终影响草地生产力和养分的有效利用效率。因此,深入探究草地根际过程对养分循环的调控机理,对于揭示草地植物与微生物间养分物质的分配利用和养分收益方面具有重要指导意义。综述了根际分泌物、根际酶和根际微生物参与养分循环的机制和互作机理,总结草地根际过程参与养分循环的机制,并对草学领域未来在根际微域的研究进行了一定的展望。     

根系分泌物的作用及影响因素

综述了根系分泌物的组成成分、作用和植物种类、养分胁迫、根际微生物等对植物根系分泌物种类和数量的影响。在逆境胁迫条件下,植物根系分泌物数量一般都明显增多,它可以缓解植物在养分缺乏或金属毒害条件下的生长状态;有些植物根系分泌物中的某些酚酸类物质,浓度较高时,会对其他植物甚至自身造成毒害作用,抑制植物的生长发育。深入研究根系分泌物产生的机理及其生理生态效应,将有助于进一步了解植物根-土壤界面进行的生理生化过程及其调控的机制。     

不同抗病性桑树品种根际土壤微生态环境特征分析

从根际土壤微生态环境了解对桑黄化型萎缩病不同抗性的桑树品种的根系生理活动,为进一步探讨根系分泌物介导的根际土壤微生态环境对桑树抗病能力的影响提供依据。检测结果表明不同抗病性桑树品种根际土壤的重金属含量、酶活性存在差异。中抗、高抗桑树品种根际土壤中的硝酸还原酶活性显著高于易感品种;中抗桑树品种根际土壤中的亚硝酸还原酶活力达到0.072 U/g,显著高于高抗和易感品种。不同抗性桑树品种根际土壤中的酸性磷酸酶和硝酸还原酶活性与重金属Ni的含量呈显著正相关,与Cu和Pb的含量呈显著负相关;亚硝酸还原酶活性与Cr的含量呈显著负相关。基于微生物16S rRNA扩增产物的DGGE图谱显示,不同抗性桑品种的根际土壤微生物群落结构存在一定的差异。综合分析表明,抗性强的桑树品种其根际土壤中的硝酸还原酶活性较高,重金属含量较低,微生物群落结构也存在特异性,而抗性弱的桑树品种其根际土壤中的重金属含量较高;根际土壤中的酸性磷酸酶活性与桑树的抗病性关系不大。     

盐胁迫对植物根际环境影响的研究

土壤盐碱化是世界范围内农业生产面临的一项重要的非生物胁迫,对作物生长和植物生产力造成了严重损害。植物修复技术以其绿色、良好的环境和经济效益在修复改良盐碱草地过程中被广泛认可和应用。根际环境是指受植物根系活动影响,在物理、化学和生物学性质上不同于土体的微域环境,一般指离根轴表面几毫米之内的区域,根际环境对植物适应盐碱地起到了重要的作用。探讨根际环境对盐胁迫的响应及其与植物抗逆性和生产力的关系,已逐渐成为植物生理学、土壤学、微生物学等多学科的研究热点。因此,本文根据近年来国内外关于盐胁迫对植物根际环境影响的研究成果,重点阐述盐胁迫对植物根系分泌物的组成和含量、根际土壤养分状况、根际土壤酶活性及根际微生物群落结构的影响。     

柱花草根系与根际微生物类群的研究

对桂林毛村岩溶区和非岩溶区柱花草Stylosanthes guianensis根系与根际微生物组成多样性进行定量定性分析。结果表明,比较根系与根际3种微生物类群,两地区微生物数量变化除放线菌外都呈同一趋势,即：非岩溶区>岩溶区,且根际>侧根>主根,非岩溶区根际土壤细菌高达0.73亿个/g,岩溶区的为0.25 亿个/g。从物种丰富度看,非岩溶区柱花草根系与根际的均大于岩溶区。就主根部位来说,非岩溶区的霉菌数达12种,岩溶区的仅为6种。菌种属类鉴定得出非岩溶区中柱花草根系和根际微生物优势菌属的组成具有相似性,岩溶区的具有差异性。     

基于CiteSpace的植物根系分泌物研究现状和趋势

根系分泌物是植物与土壤之间物质交换和信息传递的重要载体。为深入了解植物根系分泌物研究的现状和发展趋势,本研究采用Web of Science核心合集数据库中1998-2020年间有关植物根系分泌物研究的相关文献4047篇,基于CiteSpace软件进行可视化文献计量学分析。结果表明：1）有关植物根系分泌物的发文量、篇均被引次数呈典型线性增长;2）中国、美国、德国、日本、澳大利亚和法国等是发文量居前的国家;3）中国科学院、南京农业大学、西班牙国家研究委员会、西澳大学等机构在发文总量、被引次数等方面优势明显。有关植物根系分泌物的研究涉及植物科学、土壤科学、农学、环境科学、微生物学和生态学等领域,最具代表性的是荷兰期刊《Plant and Soil》,发表文章最多（256篇）,h指数最高;4）植物根系分泌物的研究主要集中在根际、植物、土壤、有机酸、化感作用等方面。根据植物根系分泌物的研究现状,提出深入系统地研究根系分泌物介导下植物-土壤-微生物相互作用的方式与机理,揭示土壤微生态系统功能,定向调控植物根际生物学过程是近年来新兴的研究热点。     

藏北高寒草原典型植物根际土壤细菌群落结构多样性及根系特征分析

根际土壤微生物作为根系生境中的重要组成部分，在物质能量循环方面发挥着不可替代的作用。本研究选择3种藏北高寒草原上具有代表性的植物，采用高通量测序方法揭示了不同植物根际细菌群落结构多样性差异，并利用WinRHIZO根系图像分析系统软件分析各植物的根系形态差异。结果表明：Acidobacteria (酸杆菌门)为所有样本中的优势菌门，占所有门类的25%左右；根际细菌群落在组间的差异均大于组内差异，但不显著；在测定的6个土壤环境因子中，速效磷是影响根际土壤微生物群落结构及其多样性的关键因子；与流水带组相比，对照组的根系平均直径减小，根尖数均显著增多(P<0.05)，表明流水带内外3种植物间的总根系形态特征存在差异。由此可知，流水带内外的植物地下部分主要通过调整根际土壤微生物群落结构和调节根系形态来适应生境的变化。     

柑橘砧木枳雀和枳的根系微生物群落比较分析

为了探讨枳雀耐缺铁的原因,本文采用高通量测序技术比较分析了柑橘耐缺铁砧木枳雀与缺铁敏感砧木枳的根系（包括根际与根内）微生物群落及微生物在枳雀耐缺铁中的可能作用。结果表明,两种砧木的根际微生物数量均显著大于根内;枳雀的根际和根内微生物多样性与枳无显著性差异;两种砧木的根系微生物主要属于变形菌门和放线菌门;共16个属的微生物在两种砧木中的丰度有显著差异,其中11个属在枳雀中的丰度显著高于枳,另5个属则相反。本研究发现枳雀与枳的根系微生物多样性无差异,但具体的微生物组成存在显著差异,部分与铁吸收相关的微生物如产高铁载体菌、根瘤菌、矿物风化菌、耐高盐碱菌在枳雀中的丰度显著高于枳,可能与枳雀耐缺铁有关。     

育苗基质对槟榔根生长及根际微生物的影响

通过设置不同基质配比处理,筛选出适合槟榔苗的基质配方,为繁育优质种苗提供理论依据。本研究以红壤土、椰糠和羊粪为原料,按不同比例配制育苗处理组合,测定基质理化性质、根系生长状况、根系活力以及根际微生物多样性等指标。结果表明,不同基质配比处理对根鲜干重、次级根、根系活力及微生物数量等方面影响显著。其中Ⅳ处理(6/10红壤土+3/10椰糠+1/10羊粪)综合表现最好。表现最差的是不添加椰糠和羊粪的CK处理。通过对基质总孔隙度、容重与根系生长、微生物数量的相关性分析发现,总孔隙度与根干重、一级根、根系活力、真菌、细菌、放线菌等均呈显著正相关(P＜0.01或P＜0.05);除根鲜重及二级根数外,容重与其他指标均呈显著或极显著负相关(P＜0.01或P＜0.05),表明种苗繁育基质总孔隙度与容重对植物生长及根际微环境具有重要的影响作用。     

大豆重、迎茬的危害及预防措施

1危害 1.1减产 种大豆不宜重茬和迎茬,也不宜种在其他豆类之后。大豆重迎茬减产的主要原因是根部病虫害的严重危害,根系分泌物、根茬腐解物、根际微生物的变化,破坏了共生固氮系统,抑制了根的吸收能力,使植株代谢减弱,植株生育缓慢,产量降低。     

苜蓿根系生长对黄土母质生土的改良效应

为明确苜蓿根系生长对黄土母质生土的改良效应,以黄土母质生土为供试土壤,采用根管土柱栽培方法,研究了2~4年生紫花苜蓿(Medicago sativa L.) 0~300 cm土层根系生长特点及其根际土壤微生物、酶活性以及土壤营养的垂直分布。结果表明:黄土母质生土0~300 cm土层的苜蓿根重、根体积、根直径随土层的加深皆符合Y=A·e^-BX锥形负指数递减模型;苜蓿根系对土壤的穿孔、切割、挤压作用有利于改善生土的结构;苜蓿发达的根系明显促进了生土根际微生物的繁衍、酶活性的提高及土壤氮素营养与有机质含量的提高。试验年限内,以4年生苜蓿根际效应更好。本研究结果为苜蓿应用于黄土母质生土地的改良沃化提供了理论参考。     

丛枝菌根及其宿主植物对根际微生物作用的响应

丛枝菌根(AM)真菌和根际微生物均是土壤生态系统中广泛分布的微生物类群,深入研究和揭示根际微生物对AM真菌的作用及其对宿主植物的影响,对于利用和调控土壤根际微环境,促进植物生长,维持生态系统稳定性具有深远的意义。基于此,本研究以AM真菌为中心,通过对当前广泛关注的几种根际微生物类型:根际细菌、根际放线菌、根际真菌和根际线虫等对AM真菌的生物学效应,进而对宿主植物影响的结果,深入分析根际微生物与AM真菌相互作用的生态学机理,为阐明土壤生态系统中根际微生物-AM真菌-宿主植物的相互关系提供理论依据。     

高粱根际微生物研究进展

根据近年来国内外关于高粱根际微生物的研究成果,综述了高粱根际微生物的多样性、主要影响因素、高粱根际微生物对高粱生长的影响、根际促生菌对高粱重金属携带能力的影响及土壤的生物修复等最新研究进展,这些研究成果分析了高粱根际微生物多样性对植株生长、生态环境等的影响意义及交互作用,并展望了今后高粱根际微生物方向需要深入研究的问题...     

间作对根际土壤微生物和酶活性的影响研究

通过根箱试验,研究了玉米间作蚕豆和玉米间作鹰咀豆对根际土壤微生物和酶活性的影响.结果表明,玉米出苗60 d时,玉米、蚕豆复合群体中的玉米地上生物产量高于单作38%,增产显著;与鹰咀豆间作的玉米地上生物产量高于单作4%,差异不显著,间作蚕豆和鹰咀豆地上生物产量较单作显著降低.与单作玉米相比,玉米鹰咀豆间作后根际土壤脲酶和酸性磷酸酶活性显著降低,玉米间作蚕豆根际土壤酶活性与单作差异不显著;玉米鹰咀豆间作对细菌产生的根际效应显著高于玉米间作蚕豆,对真菌产生的根际效应与细菌相反.间作对放线菌、微生物总数产生的根际效应显著高于单作,间作根际微生物多样性指数显著高于单作.土壤微生物中细菌数量和微生物多样性指数是影响土壤酶活性的主要因子,间作根际土壤微生物多样性指数大于单作是弱化土壤酶活性的重要原因.     

高粱根际微生物研究进展

根据近年来国内外关于高粱根际微生物的研究成果,综述了高粱根际微生物的多样性、主要影响因素、高粱根际微生物对高粱生长的影响、根际促生菌对高粱重金属携带能力的影响及土壤的生物修复等最新研究进展,这些研究成果分析了高粱根际微生物多样性对植株生长、生态环境等的影响意义及交互作用,并展望了今后高粱根际微生物方向需要深入研究的问题,从多组学、功能性状和全球变化等多角度认识高粱根际微生物,为高粱的科学生产种植及利用提供更多思路。     

根际微生物及对植物生长效应的初步研究

研究了植物与根际微生物的相互关系以及影响根际微生物的因素,并提出了以后的研究方向。     

丛枝菌根真菌与根际微生物的互作

丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizal,AM)真菌广泛存在于草地农业生态系统中,是土壤微生物区系的主要成员,是生态系统中重要的功能群之一。AM真菌和其他微生物一起,在草地农业生态系统中扮演着重要的角色。本文综述了国内外近年来在AM真菌-土壤根际微生物互作方面的研究进展。AM真菌和土壤微生物之间的关系错综复杂,主要包括竞争、共生、共栖等。AM真菌通过和根部入侵病原真菌竞争侵入位点和光合产物,调节病程相关蛋白,从而提高宿主植物的抗病性。同时可促进植物对水分、养分的吸收效率,分泌生物防御物质,减轻病原线虫对作物根系的侵染和危害。AM真菌可与根际有益微生物共生、共栖,同时对植物产生协同促生的作用。目前,亟需开展AM真菌和根际微生物互作机理方面的研究,揭示AM真菌与土壤根际微生物之间的相互关系。通过利用和调控生态系统中土壤微生物,促进植物养分的吸收,提高植物对各种胁迫的抗性,维持草地生态系统的可持续发展和利用。     

植物根系分解及其对生物和非生物因素的响应机理研究进展

植物根系在生态系统物质循环和能量流动过程中具有重要意义,其分解是固定于植物体内的物质返回土壤和大气环境的重要过程,受生物和非生物等多重因子影响。其中:生物因素方面,根系化学特征是影响根分解的主要因素,根系寿命、直径、菌根及物种差异等生物因素主要是通过改变根系化学性质产生作用,根系分泌物、土壤微生物等主要通过改变分解者的数量和活性影响根系分解。非生物因素方面,水热因子是影响根分解的关键。另外,在全球变化背景下,大气氮沉降、CO₂浓度增加等因素也对植物根系分解产生影响。本文从植物根系分解过程和影响根分解的因素两方面,综述了植物根系分解过程中物质释放规律,总结和归纳了主要生物和非生物因素对植物根系分解的影响机理,并对根系分解的研究进行展望。