烟草青枯病病株根际土壤可培养细菌多样性特征分析

【目的】解析保山植烟土壤罹患烟草青枯病病株根际土壤可培养细菌种群多样性特征,揭示烟草青枯病害发生与根际可培养微生物种群间的关系,为利用微生物功能多样性防控烟草青枯病提供理论支撑。【方法】采集隆阳区和施甸县10个乡(镇)、30个村的30份患病烟株根际土壤样品和30份健康烟株根际土壤样品,利用稀释涂布平板法获得可培养细菌种群,基于Illumina MiSeq高通量测序结果,分析健康烟株和患病烟株根际土壤可培养细菌种群结构组成和多样性的差异。【结果】健康烟株和患病烟株根际土壤可培养细菌的OTU数量和α多样性指数间差异不显著。与健康烟株相比,在门分类水平上,患病烟株根际Proteobacteria和Bacteroidetes的相对丰度提高,Firmicutes和Actinobacteria的相对丰度降低;在纲分类水平上,γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)和拟杆菌纲(Bacteroidia)的相对丰度提高;杆菌纲(Bacilli)和放线菌纲(Actinobacteria)的相对丰度降低;在属分类水平上,假单胞菌属(Pseudomonas)、无色杆菌属(Achromobacte...     

棉花与几种作物根际土壤酶活性及细菌多样性分析

【目的】 研究种植不同抗病性棉花以及不同经济作物对根际土壤酶活性以及细菌多样性影响,为棉田土壤微生态调控技术提供依据。【方法】 利用土壤酶检测试剂盒及高通量测序技术,检测分析不同抗病性棉花及种作物根际土壤酶活性及细菌多样性。【结果】 不同抗病性棉花根际土壤过氧化氢酶、脱氢酶、脲酶活性均没有显著差异,5与7月2个采样时期之间无显著差异;棉花与水稻间作处理过氧化氢酶、脱氢酶和脲酶分别较棉花单作升高3.84%、28.7%、45.2%,水稻处理较棉花单作升高8.87%、102.4%、80.4%,间作对土壤酶活性表现出提升作用,但未达到显著水平;苜蓿、大豆、花生3种豆科作物根际土壤酶活性普遍高于甜菜、番茄和玉米,但是未达到显著差异。耐病品种新陆中66号与感病品种军棉1号根际土壤的细菌OTU数量和α多样性指数均无显著差异。大豆、花生、苜蓿3种豆科作物根际土壤细菌的OTU数量和Ace、Chao1指数均高于棉花,番茄、玉米、甜菜3种作物根际土壤细菌OTU数量和α多样性指数均低于棉花,其中大豆的增幅较大,甜菜降幅较大,但是不同作物之间未达到显著性差异。【结论】 单季生育期内,种植不同抗病性棉花品种和不同作物、棉花-水稻间作等均未对根际土壤酶活性、细菌数量和多样性造成显著影响,棉花与不同作物搭配、间作等模式改变棉田土壤的微生态环境可能需要较长的生长周期。     

芦笋根际与非根际土壤微生物群落结构及多样性特征

【目的】探明四川芦笋根际和非根际土壤微生物群落多样性特征,为芦笋土壤生态系统的构建和保持提供理论依据。【方法】以芦笋根际和非根际土壤为研究对象,测定其土壤理化指标,同时利用高通量测序技术分析土壤细菌、真菌群落特征。【结果】芦笋根际土壤pH、全钾、速效钾均低于非根际土壤,而有机质、全氮、水解氮、全磷和有效磷均高于非根际。根际土壤细菌的多样性和丰度高于非根际,根际真菌的丰度高于非根际,而根际真菌的多样性低于非根际。芦笋根际和非根际土壤优势细菌门主要是变形菌门、厚壁菌门、酸杆菌门、放线菌门、绿弯菌门,优势真菌门为担子菌门、子囊菌门。LSfSe分析发现在根际土壤中共鉴定14个细菌类群和20个真菌类群与非根际土壤有显著差异。主成分分析（PCA）表明,根际与非根际在土壤细菌及真菌群落结构多样性上均存在较大差异。冗余分析（RDA）显示,pH是影响土壤微生物群落结构组成最重要的因素。【结论】扩展了芦笋根际微生物的多样性的认知谱系,为探讨通过调控土壤微生物群落结构实现芦笋优质高产栽培提供理论依据。     

烟草青枯病不同发病阶段根际土壤酚酸物质与微生物的关系分析

为探究土壤根际环境因子对烟草青枯病发生的影响,采集田间健康与患青枯病烟株的根际土壤,测定其理化指标和酚酸类物质含量,并采用16S DNA和ITS基因测序技术分析了健康与发病烟株根际土壤细菌及真菌群落结构的差异。结果表明：在发病烟株根际土壤中,碱解氮(AN)、硝态氮(NO-N)和速效钾(AK)的含量显著高于健康烟株根际土壤的;与健康烟株相比,患病烟株根际土壤的细菌多样性降低,丰度减小;土壤真菌毛霉属(Mucor)和Pseudaleuria属的相对丰度在中度发病土壤中增加;香兰素、对香豆酸、阿魏酸、苯甲酸这4种酚酸类物质含量在患病与健康土壤样品间存在显著差异;毛霉属和Pseudaleuria属以及鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)均与根际土壤对香豆酸、阿魏酸、苯甲酸含量呈正相关。综上所述,土壤香豆酸、阿魏酸、苯甲酸含量的变化,细菌鞘氨醇单胞菌属相对丰度的降低,以及真菌毛霉属和Pseudaleuria属相对丰度的增加是导致烟草青枯病发生程度加重的关键因素。     

西瓜根际土壤酶及微生物对小麦伴生的响应

连作障碍是限制设施西瓜生产的重要因素,合理地运用地上部生物多样性是解决连作障碍的有效手段。为探讨连作西瓜根际土壤酶活性和微生物对小麦伴生的响应,采用连作西瓜土壤进行盆栽试验,设置D₁₂₃小麦伴生西瓜、D₁₂₅小麦伴生西瓜、西瓜单作和无苗对照4个处理,研究土壤酶活性、微生物区系和微生物生物量碳、氮、磷对小麦伴生的响应。结果表明,D₁₂₃小麦伴生处理的根际土壤微生物总数和放线菌数量分别比西瓜单作增加了45.21%和130.20%,根际土壤放线菌的比例比西瓜单作增加了7.6%;D₁₂₅小麦伴生处理的根际土壤细菌数量比西瓜单作增加了40.89%,根际细菌的比例比西瓜单作增加了10.81%。同时,两种小麦伴生处理均降低了西瓜根际土壤真菌的比例,提高了西瓜根际微生物生物量碳、氮、磷含量,降低了微生物生物量碳氮比,提高了多酚氧化酶和蔗糖酶活性。可见,连作西瓜根际对小麦伴生产生了积极的响应。     

间作柿子树对苹果根际土壤微生物群落结构和功能的影响

【目的】揭示柿子树与苹果树间作体系下,苹果根际土壤的微生物群落结构和理化性质。【方法】以间作(I)和非间作(NI)的苹果根际土壤为材料,采用高通量测序技术,对苹果根际土壤微生物群落结构进行分析。【结果】间作柿子树增加了苹果根际土壤有机质(OM)、水解性氮(AN)、全磷(TP)含量,降低了土壤中有效钾(AK)含量。Alpha多样性分析表明,间作对苹果根际土壤细菌丰富度指数和多样性指数无显著影响,但显著降低了根际土壤真菌的Ace指数(P=0.03)。β多样性分析表明,间作和非间作土壤细菌和真菌群落结构都存在显著差异。LEfSe分析发现,间作显著增加苹果根际土壤中17个细菌属丰度,分别为Sporacetigenium、Tepidisphaera、Agromyces、Alkanindiges、Phycisphaera、假黄色单胞菌属(Pseudoxanthomonas)、Terrimonas、Pseudohaliea、Paenisporosarcina 9个已知属,8个未知属;显著降低4个细菌属丰度,分别为Sporichthya、Methylocystis、Devosia、Altereryth...     

嫁接对番茄植株根际微生物群落组成的影响

【目的】探究嫁接对番茄植株根际微生物群落组成的影响,旨在揭示嫁接提高番茄植株抗性的机制并为构建解决番茄连作障碍体系提供参考。【方法】基于高通量测序技术,以番茄品种新砧1号和宝砧1号为砧木,桃太郎品种为接穗进行以下处理：新砧1号实生植株（简称：新砧）;新砧1号×桃太郎嫁接植株（简称：桃太郎/新砧）;宝砧1号实生植株（简称：宝砧）;宝砧1号×桃太郎嫁接植株（简称：桃太郎/宝砧）;桃太郎实生植株（简称：桃太郎）。采集番茄实生与嫁接处理植株根际土壤,比较分析番茄各处理根际土壤细菌和真菌的群落组成。【结果】与新砧、宝砧、桃太郎处理植株相比,桃太郎/新砧和桃太郎/宝砧处理植株细菌和真菌群落在不同分类水平上可操作分类单元（OTU）数量均发生明显变化。与砧木和接穗实生植株相比,番茄嫁接植株根际土壤中拥有更丰富的微生物OTU和特有OTU数量。番茄实生与嫁接植株间在根际土壤细菌和真菌多样性与丰富度上无显著差异（P>0.05）。在门分类水平上,在桃太郎/新砧处理植株根际土壤中,放线菌门和厚壁菌门细菌丰度占比均高于新砧和桃太郎处理植株;在桃太郎/宝砧处理植株中,绿弯菌门、酸杆菌门、芽单胞菌门细菌丰度占比...     

蓝莓根际土壤微生物群落结构及促生菌筛选

【目的】从促生微生物角度分析蓝莓根际土壤微生态结构,改良蓝莓种植土壤。【方法】利用高通量扩增子测序方法对北高丛蓝莓根际土壤微生物多样性进行分析。利用选择性培养基、比色法等实验方法分析蓝莓根际可培养细菌的促生特性。【结果】土壤样品中有10个细菌门和3个真菌门的相对丰度大于1%,13个细菌属和11个真菌属的相对丰度大于1%;Occallatibacter OTU6、Paraburkholderia OTU3以及Chujaibacter OTU945是细菌OTU相对丰度最高的序列,Pseudogymnoascus OTU1、Fusarium OTU7、Lentinus OTU2是真菌OTU相对丰度最高的序列。蓝莓根际土壤可培养细菌的促生效能分析结果表明,12株蓝莓根际可培养细菌为能够分泌生长素的促生菌,其中L7菌株产生的生长素最多;12株菌均能在解磷培养基上生长,且具有显著解磷圈,其中菌株L42的解磷能力最强;菌株L11和L17具有一定分解硅酸盐的能力;菌株拮抗实验结果表明,L17菌株与L21、L26、L37、L40及L42菌株之间不存在生长抑制作用,菌株L21与菌株L26、L40之间存在强...     

西瓜连作根际土壤微生物群落演替特征

【目的】研究连作对西瓜根际土壤中细菌、真菌群落构建和潜在功能的影响，明确根际微生物对环境变化的适应性，为西瓜连作障碍的生态防治和农田土壤的健康保持提供理论基础。【方法】以未连作（对照）、连作2茬和连作6茬的西瓜根际土壤为研究对象，利用16S rRNA和ITS高通量测序技术解析西瓜连作对根际土壤细菌、真菌群落特征和演替的影响。【结果】随着连作茬次的增加，西瓜根际土壤中细菌多样性指数呈现先下降后上升趋势，真菌多样性指数显著下降。在细菌属水平，多茬次的连作降低了西瓜根际土壤中鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）和溶杆菌属（Lysobacter）的相对丰度；在真菌属水平，镰刀菌属（Fusarium）相对丰度随连作茬次增加呈增加趋势。与对照相比，连作的网络复杂度更高，但网络结构稳定性低。此外，相比于对照，连作6茬显著减少有害物质的生物降解途径以及氨基酸的代谢途径的相对丰度，并且在连作6茬后真菌群落中病原真菌相对丰度显著增多。在群落演替过程中，随机性过程主导连作下西瓜根际细菌群落构建，而确定性过程主导连作下西瓜根际真菌群落构建。【结论】连作引起根际细菌和真菌的群落特征、功能组成和演替过程变化...     

2种嫁接番茄根系分泌活性物质对番茄青枯病及根际微生物的影响

【目的】鉴定分析嫁接番茄根系分泌物,研究其活性成分对番茄抗青枯病、番茄体内青枯菌及根际微生物数量的影响,为番茄青枯病的防治提供新思路。【方法】以高感青枯病番茄品种粉贝贝（Fb）、高抗青枯病番茄砧木番砧1号（No.1）和茄砧21号（No.21）为试验材料,设自根嫁接（Fb/Fb）、砧穗嫁接（Fb/No.1、Fb/No.21）和砧木自嫁接（No.1/No.1、No.21/No.21）5个嫁接组合。利用气相色谱—质谱联用仪（GC-MS）对嫁接番茄接种青枯菌前后的根系分泌物进行鉴定分析,用筛选出的活性物质对高感病番茄进行灌根处理后接种青枯菌,采用稀释平板法分离测定番茄体内和根际青枯菌及根际微生物数量。【结果】从嫁接番茄根系分泌物中鉴定筛选出邻苯二甲酸二甲酯（DP）和2,6-二叔丁基对甲苯酚（BHT）2种活性物质,其中1.0mmol/L DP与1.0mmol/L BHT混合灌根处理的抗青枯病效果最好,使高感病番茄的青枯病发病率和病情指数显著降至46.7%、42.5（P<0.05,下同）。2种活性物质灌根处理均能使根际微生物总量和细菌数量明显下降;均可降低根际真菌数量,其中BHT的抑制效果更强;均可在发病初期显著抑制放线菌的增殖,且DP的抑制效果强于BHT。【结论】筛选出DP和BHT 2种活性物质,其可通过改善根际微环境、降低植株体内和根际的青枯菌数量而提高番茄对青枯病的抗性。     

我国林木根际土壤研究进展

对20世纪90年代以来有关林木根际土壤方面的研究进行了综述。内容包括研究方法、PH状况、养分状况及生物学活性等。指出了由于受研究方法和技术手段的限制，这方面的研究虽然取得了较大的进展，但与其他学科相关领域的研究相比，仍然存在较大的差距。林木根际土壤是一个复杂的环境，对其的研究需要植物学、动物学、生理学和化学等多学科知识，应加强与其他学科的交流与协作。     

Effects of reduced nitrogen and suitable soil moisture on wheat(Triticum aestivum L.) rhizosphere soil microbiological,biochemical properties and yield in the Huanghuai Plain,China

Soil management practices affect rhizosphere microorganisms and enzyme activities, which in turn influence soil ecosystem processes. The objective of this study was to explore the effects of different nitrogen application rates on wheat(Triticum aestivum L.) rhizosphere soil microorganisms and enzyme activities, and their temporal variations in relation to soil fertility under supplemental irrigation conditions in a fluvo-aquic region. For this, we established a split-plot experiment for two consecutive years(2014–2015 and 2015–2016) in the field with three levels of soil moisture: water deficit to no irrigation(W1), medium irrigation to(70±5)% of soil relative moisture after jointing stage(W2), and adequate irrigation to(80±5)% of soil relative moisture after jointing stage(W3); and three levels of nitrogen: 0 kg ha~(–1)(N1), 195 kg ha~(–1)(N2) and 270 kg ha~(–1)(N3). Results showed that irrigation and nitrogen application significantly increased rhizosphere microorganisms and enzyme activities. Soil microbiological properties showed different trends in response to N level; the highest values of bacteria, protease, catalase and phosphatase appeared in N2, while the highest levels of actinobacteria, fungi and urease were observed in N3. In addition, these items performed best under medium irrigation(W2) relative to W1 and W3; particularly the maximum microorganism(bacteria, actinobacteria and fungi) amounts appeared at W2, 5.37×10~7 and 6.35×10~7 CFUs g–1 higher than those at W3 in 2014–2015 and 2015–2016, respectively; and these changes were similar in both growing seasons. Microbe-related parameters fluctuated over time but their seasonality did not hamper the irrigation and fertilization-induced effects. Further, the highest grain yields of 13 309.2 and 12 885.7 kg ha~(–1) were both obtained at W2 N2 in 2014–2015 and 2015–2016, respectively. The selected properties, soil microorganisms and enzymes, were significantly correlated with wheat yield and proved to be valuable indicators of soil quality. These results clearly demonstrated that the combined treatment(W2 N2) significantly improved soil microbiological properties, soil fertility and wheat yield on the Huanghuai Plain, China.     

不同施肥模式对黑麦草根际土壤氮转化相关酶的影响

采用大田试验方法,研究了不同施肥模式下种植黑麦草对根际土壤氮转化相关土壤酶活性的影响。结果表明:采用50%的N由有机肥提供,50%的N由尿素提供的施肥模式时,黑麦草根际土壤脲酶、硝酸还原酶、亚硝酸还原酶活性最强,黑麦草地上部产量最高。     

大棚果蔬连作土壤肥力限制性因子研究

【目的】揭示大棚果蔬连作的土壤肥力限制性因子,为大棚果蔬的连作经营提供参考。【方法】以草莓番茄轮作(RST)为对照,研究草莓连作2年(CS2)、草莓连作3年(CS3)、番茄连作4年(CT4)和番茄连作10年(CT10)4种果蔬种植模式对其根际与非根际土壤养分与酶活性的影响。【结果】与RST相比,连作土壤pH呈酸化趋势,其土壤硝态氮含量有所增加,但也会造成有机质、速效磷的耗竭以及有效态微量元素(锌和铁)的缺失。与轮作相比,连作种植时果蔬根际和非根际土壤的硝态氮含量分别增加了10.3%～30.0%和2.4%～23.2%;有机质减少了4.4%～8.8%和2.8%～7.4%;土壤速效磷降低了5.5%～24.4%和8.7%～25.5%。与轮作相比,CS2处理根际与非根际土壤的有效态锌含量分别减少了36.8%和35.2%;有效态锰有所减少但变化不大;CT4处理有效态铜含量分别减少了43.0%和34.8%;CT10处理有效态锌、锰和铁含量严重缺乏,连作年限越长,土壤质量下降越显著。CS2与CS3处理土壤的过氧化氢酶、脲酶和纤维素酶活性均表现为非根际土壤>根际土壤,而CS2、CS3与CT4处理土壤的蔗糖酶活性则与之相反,均表现为根际土壤>非根际土壤。随连作年限的增加,非根际土壤的过氧化氢酶、磷酸酶和蔗糖酶活性均表现出降低趋势;纤维素酶活性在非根际土壤中表现出增加趋势。微量元素分别与土壤pH和有机质含量有很好的相关性,但与土壤速效氮、磷和钾的相关性不显著。【结论】土壤有效态锌和铁元素的亏缺是土壤肥力的限制性因子。     

巨桉人工林生态系统根系土壤酶活性研究

试验研究了洪雅县巨桉人工林生态系统根系与根外土壤酶活性,结果表明:巨桉人工林具有较强的根系效应,R/S值处于1~2间;3种酶活性季节变化规律明显,蔗糖酶、脲酶活性夏季最高,春季最低,过氧化氢酶活性秋季最高,春季最低;3种酶活性垂直分布规律一致,随着土层的加深而活性降低;巨桉人工林在试验区内未造成土壤肥力下降,许多因子都优于青冈次生林;根系土壤酶与根系土壤养分之间存在一定的关系,除脲酶、过氧化氢酶与速效K呈负相关外,其余生物因子与养分之间均呈正相关,且多数养分与生物因子呈极显著相关。     

橡胶树根际土壤浸提液的GC-MS分析

【研究目的】对橡胶树根际土壤浸提液进行了检测分析,以对橡胶树根系分泌物的组成进行初步探索。【方法】以正己烷为浸提剂浸提热研7．33．97橡胶树根际土壤,浸提液过滤、浓缩,用气相色谱-质谱联用仪进行了组分分析。【结果】从该浸提液中共检测分离了50种物质,对其中的36种进行了鉴定,主要是醇、酯、醛、烃、酮、酚、酸等物质。用峰面积归一化法确定了这些物质的相对含量,其中醇、烃、酯类的相对含量较高,分别为37．78％、23、78％、20．19％,占到检出面积的81．75％。【结论】从浸提液的组成成分来看,橡胶树的根际土壤中含有多种有机化合物,主要为醇、酯、醛、烃、酮、酚、酸等物质。这些物质可能来源于橡胶树的根系分泌。其中一些物质具有较为重要的生态学意义,另外一些物质可能在橡胶树的根际营养中起着重要作用。对这些物质的发生作用机制有待于进一步的深入研究。     

沿海沙地8个竹种根际土壤的酶活性

对沿海沙地8个竹种根际土壤的酶活性和土壤养分进行测定分析,结果表明:茶杆竹、黄甜竹、花吊丝竹、绿竹、麻竹根际土壤的酶活性都比裸地高;花吊丝竹、绿竹、茶杆竹、黄甜竹、小叶龙竹、麻竹根际土壤的有机质含量以及氮、磷、钾元素含量均高于其他竹种,且显著高于裸地.相关性分析表明,酶活性与pH呈负相关,有机质含量与酶活性呈显著正相关,而蔗糖酶、纤维素酶活性与土壤养分含量呈极显著或显著正相关.     

菜地土壤及小麦、水稻根围土壤中的腐霉及其种群消长

对杭州市郊菜地土壤、小麦根围土壤及水稻根围土壤中的腐霉种类及消长规律进行了较系统的研究，共分离鉴定了１６个腐霉种，土壤中的腐霉种群数量消长呈明显的季节性，以冬春季为高峰，而夏秋季较少；小麦和水稻根围土壤中的腐霉则与作物生育期有关，作物生育前期腐霉种群数量达到高峰，后期减少。     

辣椒种植对根际土壤微生物多样性的影响

利用Illumina Mi Seq 2500测序平台对2个辣椒自交系(SJ11–3、06g19–1–1–1)和1个地方品种(樟树港)种植前后根际土壤的微生物进行测序,并结合相关生物信息学分析土壤细菌16S r RNA基因V3+V4区域和真菌ITS1区域的丰富度、多样性指数以及微生物群落结构。结果表明:辣椒种植前后土壤均以变形菌门和酸杆菌门为优势细菌,子囊菌门、担子菌门和接合菌门为优势真菌;辣椒种植前后土壤中的细菌种类较真菌更加丰富,多样化程度更高;种植辣椒后土壤细菌、真菌的相对丰度及群落结构都发生了变化,土壤细菌Ace、Chao和Shannon指数都有所增加,增幅分别为25.26%~25.49%、24.51%~24.87%和8.28%~9.55%,而真菌的Shannon指数有不同程度降低,Simpson指数增大,增幅78.45%~275.69%;辣椒种植后土壤中细菌和真菌的操作分类单元(OTU)数和类型也有所改变,细菌OTU个数较种植前明显升高,增幅约28.73%,土壤中特有的OTU类型明显减少;真菌OTU个数变化及类型变化比细菌大,病原性真菌的相对丰度大幅增加。     

人参根际化感作用及其对种子萌发的影响

试验以人参根际土壤提取物处理新森林土,研究了根际化感作用及其对种子萌发的影响。结果表明:参地土壤中含有促进人参病害发生和抑制人参生长的自毒性物质,造成人参发芽率、种子酶活性、根系生活力降低,发病率提高,从而形成人参生长障碍。