外生菌根菌植多样性及其进化

菌根是土壤真菌与植物相互交换物质而建立的互惠共生体。外生菌根在生态系统起着重要作用。本文以外生菌根的宿主和真菌的多样性，菌根真菌在植物中的分布为基础，讨论外生菌根宿主的相对低多样性和真菌的高多样性及原因；分析探讨了外生菌根及真菌在四大植物门的进化及菌根进化趋势。     

北京市油松林根际真菌种类调查——松山自然保护区为例

真菌在土壤生态系统中对分解有机质、保育土壤肥力和促进养分循环等发挥重要作用。为了探究天然和人工油松林下根际真菌多样性,为北京城区及周边山区松林的持续发展、根际真菌资源的合理开发和可持续利用提供科学依据。本研究采用MMN固体平板培养法,通过一代测序技术分析了天然油松林根际和人工油松林根际真菌数量、种类及分布特征。（1）天然油松林根际真菌种类比人工油松林丰富,接合菌门(Zygomycota)和子囊菌亚门(Ascomycotina)为优势真菌菌落。（2）青霉属(Penicillium)是天然油松林根际的主要优势菌落,伞状霉属(Umbelopsis)是人工油松林根际的主要优势菌落。（3）青霉属(Penicillium)、伞状霉属(Umbelopsis)、毛霉属(Mucor)、镰孢菌属(Fusarium)和木霉属(Trichoderma)等是油松林根际土壤优势真菌。（4）从根际真菌类群数量和个体数量上,天然油松林均高于人工油松林。本试验初步筛选、鉴定出2种油松林根际优势真菌,为根际真菌资源的保护、合理开发提供了基础。     

韭菜根际真菌和内生真菌种群多样性分析

在前期研究发现,韭菜处理可以减轻香蕉枯萎病和根结线虫病害的发生,推测韭菜中含有能抑制病原菌及致死根结线虫的生防菌。对韭菜根际真菌和内生(叶片和根系)真菌的种群结构及多样性进行比较分析,以期为分离鉴定韭菜中抑菌和杀根结线虫的生防真菌提供理论依据。通过Illumina平台对韭菜根际真菌和内生(叶片和根系)真菌样品中的18S rRNA序列进行测序,并进行生物信息学分析。结果表明:从韭菜根际土壤、根系、叶片中获得348 484高质量序列和123个操作分类单元(OTU)。根际真菌的Chao、ACE、Shannon指数显著高于内生真菌(叶片和根系),而Simpson指数则显著小于内生真菌。根际真菌群落主要由子囊菌门(Ascomycota)(67. 20%)和担子菌门(Basidiomycota)(24.44%) 2个菌门组成;而内生真菌主要由子囊菌门组成,在叶片和根系中含量分别为91. 39%和96. 60%。在检测到的5个菌门中,内生真菌中子囊菌门显著高于根际土壤,其他菌门则显著低于根际土壤。叶片和根系中内生真菌稍有不同,但是差异并不显著。该研究表明,韭菜根际真菌和内生真菌的种群结构存在显著差异,根际真菌的多样性及丰富性显著高于内生真菌。该研究为分离鉴定韭菜中抑制植物病原菌及致死根结线虫的生防真菌提供参考。     

基于高通量测序的大豆根际真菌群落动态变化分析

为了明确大豆生长过程中根际土壤真菌群落组成及其影响因素,选取黑龙江省农业科学院生态试验田中栽培品种'绥农36号’(ZP)和野生品种(Y1) 2种大豆,采用Illumina MiSeq高通量测序技术分别对种植前期(Pp)、分枝期(Bp)、开花结荚期(Fp)和成熟期(Mp)的根际土壤进行ITS rDNA测定,同时,对以上各时期的土壤理化性质以及真菌群落结构的相关性进行分析。结果表明:从生长期到收获期,真菌多样性和丰富度整体表现为逐渐增多,在收获期时达到较高。测序结果表明,担子菌门(Basidiomycota)和子囊菌门(Ascomycota)是大豆根际真菌群落的优势菌门,在不同时期所占比例约50%;未鉴定分类(f_unidentified_Unclassified)和未分类(Unclassi-fied)的2种菌属为大豆根际的优势菌属,随生长期变化,优势菌门和优势菌属含量出现一定差异。结合其他优势菌群在不同生长时期的变化,表明大豆生长时期的改变影响着其根际真菌群落的动态变化;同时总氮(TN)和有机质(OM)对真菌群落的分布影响较大。研究结果为大豆生长过程中土壤质量、营养状况以及微生态效应的评估提供数据参考和理论依据。     

野生金线莲根际土壤微生物分析

为分析野生金线莲根际土壤微生物的种类和丰度,优化金线莲仿生态栽培土壤条件,本研究采用Illumina NovaSeq高通量测序技术对6个样本福建金线莲根际土壤微生物16S区域文库进行双末端测序,分析金线莲根际土壤微生物多样性。结果显示,共得到可操作分类单元(operational taxonomic units, OTU)6 695个,分属46个菌门,421个菌属,在门水平上优势菌门为变形菌门(Proteobacteria),亚优势菌门为酸杆菌门(Acidobacteriota)和厚壁菌门(Firmicutes),变形菌门在各样本中的含量占比不同,但都属于优势菌群。在属水平上优势菌属为梭菌属(Clostridium),亚优势菌属为苔藓杆菌属(Bryobacter)和玫瑰螺菌属(Roseiarcus)。金线莲土壤6个样本共有OTUs数938个,占各样本OTUs数大于80.00%。金线莲根际土壤微生物的丰富度和均匀度高,物种组成较为相似。该研究为金线莲仿野生栽培的土壤改良奠定基础。     

盐碱地引种沙枣根瘤内生菌及根际土壤AM真菌的多样性

为了揭示黑龙江省盐碱地引种沙枣根瘤内生菌及根际土壤丛枝菌根(Arbuscular Mycorrhizal,AM)真菌的多样性,采用根瘤切片法和湿筛法并结合分子生物学手段对沙枣根瘤内生菌及根际土壤中的AM真菌进行分离、鉴定和多样性分析。研究结果表明:从沙枣根瘤内成功地分离和鉴定出了27个纯菌株,其中放线菌4株、细菌14株、真菌9株,内生细菌的多样性指数最为丰富,与根瘤形成有关的内生放线菌多样性指数最低,但放线菌类群中Frankia sp.(代号H01)菌株优势度指数和均匀度指数最高;从沙枣根际土壤中共分离和鉴定出5属8株AM真菌,Glomus属有3株,Funneliformis属有2株,Septoglomus属有1株,Rhizophagus属有1株,Acaulospora属有1株。Rhizophagus intraradices在样品中的分离频度达到了100%,孢子密度高达48.5个/50 g土,是典型的优势菌株。在沙枣苗木菌根化及根瘤化培育过程中,Frankia sp.(H01)和Rhizophagus intraradices可作为重要的候选菌株。     

蒙古扁桃AMF多样性及其AMF接种效应研究

以内蒙古西部沙漠地区蒙古扁桃（Prunus mongolica）为对象,对野外采集的蒙古扁桃营养根进行外生菌根形态观察及采用Phillips﹠Hayman染色方法观察根内丛枝菌根结构,同时通过形态学方法对根际孢子进行鉴定。结果表明：所采样品未发现外生菌根侵染,而丛枝菌根的侵染频度高达97%以上,在根际土中共鉴定出丛枝菌根真菌4属11种,和一个未知种,其中瑞氏无梗囊霉和摩西球囊霉是蒙古扁桃根际土中的优势种。另外,在实验室条件下用摩西球囊霉和地表球囊霉对蒙古扁桃进行人工接种试验,结果表明：摩西球囊霉接种处理下,蒙古扁桃营养根细胞内形成菌丝、丛枝、泡囊等典型的丛枝菌根结构,而地表球囊霉接种处理在蒙古扁桃营养根内未形成丛枝菌根结构;摩西球囊霉在形成丛枝菌根后明显促进了蒙古扁桃的生长。     

大蒜根腐病根际土壤真菌群落结构及多样性分析

研究旨在解析根腐病发生时大蒜根际土壤真菌群落结构,明确大蒜根腐病与根际土壤真菌群落多样性变化的关系,探明根腐病发生的微生态机制,为病害的防控提供理论基础。以新疆连续3年的大蒜根腐病发病田的根际土壤为研究对象,采用高通量测序方法对大蒜根际土壤总DNA的真菌ITS区序列进行大规模测序分析。结果表明,与健康对照相比,在门的水平上,子囊菌门和接合菌门真菌是大蒜根腐病根际土壤的优势真菌类群,其中高水平的子囊菌门菌群与病害发生有着密切的关系。在属的水平上,注释获得137个属,其中19个属与大蒜根腐病有较大的相关性。镰刀菌属真菌数量在病土中高于健康对照。随着连作年限的延续,根腐病的发生愈发严重,土壤中真菌群落的Shannon指数、Simpson指数、真菌属的数量逐年降低,大蒜根腐病的发生与植株根际真菌群落组成及多样性密切相关,土壤真菌类群的平衡和多样性改变是根腐病发生的一大诱因。     

潞党参根腐病根际土壤真菌群落及与土壤因子的关系

为了解潞党参根腐病发病前后根际土壤真菌的群落多样性及其与土壤因子的关系，本研究采用高通量测序技术对根腐病潞党参和健康植株根际土壤中的真菌微生物群落构成进行分析。结果表明，潞党参根际真菌群落丰度的降低与潞党参根腐病发生具有一定的相关性，不同分类水平潞党参病健植株根际真菌组成和某些优势菌群的丰度在两组之间均存在差异。白粉菌属和拟青霉属只存在于健康潞党参植株土壤中，四枝孢属(Tetracladium)丰度在根腐病潞党参根际土壤中最高。冗余分析结果表明，QD(总氮)及YJZ(有机质)与枝孢菌属(Cladosporium)、镰刀菌属(Fusarium)和白粉菌属(Erysiphe)的含量呈正相关，SXJ(速效钾)对真菌群落分布的影响不具有显著性(P=0.082)。但其他各类差异菌群功能及其与潞党参根腐病病原菌的互作关系尚待研究。     

健康与根结线虫病烟田根际土壤微生物群落对比分析

为了研究烟草根结线虫病与根际土壤微生物群落的关系,通过高通量测序研究了健康烟田和根结线虫病发病烟田根际土壤的微生物多样性、组成结构和功能变化。结果表明：健康烟田根际土壤微生物群落的Alpha多样性与发病烟田差异不显著,Beta多样性分析表明健康烟田样本与发病烟田样本分布基本一致。健康烟田与根结线虫发病烟田根际土壤细菌与真菌微生物群落在门水平上组成相似,但物种丰度存在差异,酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、担子菌门(Basidiomycota)和壶菌门(Chytridiomycota)在健康烟田中占优势,而变形菌门(Proteobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、子囊菌门(Ascomycoda)、球囊菌门(Mortierellomycota)在发病烟田中占优势。在属水平上,根际土壤细菌与真菌微生物群落组成也基本一致,但健康烟田与根结线虫发病烟田微生物物种丰度存在显著差异,Cylidrocapon、镰刀菌属(Fusarium)等致病菌在发病烟田中占显著优势。种水平上,健康烟田中的Actinoallomurus spadix和分枝节杆菌(Arhrobacter ramosus)与发病烟田组存在显著差异。通过根际土壤微生物功能预测分析发现,发病和健康烟田土壤真菌、细菌功能组成相似,但发病烟田样本功能丰度大于健康烟田。因此,烟草根结线虫病的发生与根际土壤微生物群落的组成和多样性无直接关系,而是可能与物种丰度及样本功能丰度密切相关。研究结果可为通过调控根际微生物群落结构来防治烟草根结线虫病提供理论依据。     

分子标记在外生菌根真菌遗传多样性的研究进展

在外生菌根研究中,外生菌根真菌遗传多样性是近几年研究的热点之一.随着新技术的应用,特别是分子标记的引入使得外生菌根真菌遗传多样性研究飞速发展.文章就分子标记在外生菌根真菌遗传多样性中的运用作了综述,为以后相关研究提供帮助.     

干旱条件下棉花根际真菌多样性分析

植物根际微生物群落对植物生长和适逆性至关重要,本研究对干旱条件下棉花根际真菌群落进行分析,旨在探明干旱胁迫对棉花根际真菌多样性和群落结构的影响,为利用有益微生物提高棉花水分利用率提供理论依据。以陆地棉Jin 668 (Gossypium hirsutum cv. Jin668)为试验材料,采用盆栽控水方式,对处于开花期的棉花根际土壤(SDP)和未种植棉花土壤(SOPD)进行干旱处理,正常浇水的棉花根际土壤(SPN)和无棉花土壤(SNPN)为对照。从中采集土壤样品,提取DNA,采用IlluminaMiseq对真菌ITS1区域进行高通量测序,研究土壤中真菌多样性。结果共鉴定到970个OTUs,SNPN、SOPD、SPN和SDP样品中真菌OTUs数量分别为481、528、743和752个,其中288个OTUs为所有组共有。对获得OTUs进行门、纲、目、科和属5个分类水平的划分表明,棉花根际真菌群落结构主要由子囊菌门(82.70%)和担子菌门(10.15%)组成;干旱处理使粪壳菌纲(Sordariomycetes)、粪壳菌目(Sordariales)和毛壳菌科(Chaetomiaceae)丰度显著降低,而散囊菌目(Eurotiales)、发菌科(Trichocomaceae)、曲霉属(Aspergillus)和青霉属(Penicillum)的丰度显著增加。多样性分析结果显示,与未种棉花的土壤相比,有棉花的土壤中真菌群落的α多样性显著增加;同时, SPN和SDP之间的真菌群落结构更相似,而与SNPN和SOPD间差异较大。研究表明,棉花根际存在丰富的真菌群落,干旱对土壤中真菌的丰度和多样性有显著影响。本研究从微生物的角度为提高棉花耐旱性的研究提供新见解。     

基于高通量测序技术分析感染根结线虫马铃薯根际土壤细菌群落结构

马铃薯根结线虫病害具有侵染性、隐蔽性、突发性和流行性,一旦被感染,将造成严重损失。为进一步分析健康马铃薯与感染根结线虫马铃薯根际土壤细菌的群落结构及多样性,本研究采用高通量测序技术对根际土壤细菌16S rRNA V3-V4区序列进行测序,应用生物信息学手段分析测序结果。结果表明,感染根结线虫的马铃薯根际土壤细菌类群Shannon指数和Chao1指数均比健康植株的低,Simpson指数比健康植株高,说明感病植株根际土壤中细菌群落丰富度和多样性均比未感病植株低。从门(Phylum)科(Family)属(Genus)上分析菌群丰度,可看出感病植株中主要的优势菌门为放线菌门(Actinobacteria);优势菌科为链霉菌科(Streptomycetaceae)和微球菌科(Micrococcaceae);主要的优势菌属为链霉菌属(Streptomyces)和节细菌属(Arthrobacter)。本研究结果为进一步研究马铃薯根际微环境菌群的多样性和平衡性,提高马铃薯产量和质量提供理论基础。     

基于高通量测序技术研究栽培苍术根际土壤微生物变化

苍术为多年生草本植物,传统的种植方式是连续多年在同一地块种植,这往往导致其生长发育受阻和土传病害的发生,根际微生物被认为是植物的第二基因组,对植物的生长发育具有重要作用。为分析栽培苍术对根际土壤微生物的影响,探讨苍术病害发生与微生物变化间的关系,以陕西省柞水县下梁镇种植过3年苍术的根际土壤,以及从未种植过苍术地块的土壤为试验材料,利用高通量测序方法对微生物群落进行扩增子测序分析。结果表明,栽培3年后,苍术根际土壤细菌和真菌结构发生变化,细菌群落多样性和丰富度下降,真菌群落多样性下降、丰富度上升,变形菌门、放线菌门和酸杆菌门是细菌中的优势菌群,子囊菌门、被孢霉门、担子菌门是真菌中的优势菌群。栽培3年后,苍术的根际土壤微生物呈有益菌下降、病害菌增加的趋势。     

云南省彝良县天麻连作根际土壤细菌群落分析

基于天麻产业的抬升式发展,连作障碍卡脖子问题逐渐凸现,天麻根际微生物区系平衡遭破坏,可能是导致连作障碍原因之一。本研究为探明不同连作茬数对天麻根际土壤细菌群落结构及多样性的影响,于云南省昭通市彝良县采集未种植天麻的土壤(cha001)、种植1茬(cha002)、种植2茬(cha003)的天麻根际土壤,采用高通量测序技术测定土壤细菌群落组成。试验共获得细菌有效序列1245904条,细菌总OTU 2068个,种植2茬天麻土壤OTU数目最多,为1746,且细菌群落丰度（ACE指数1619.98、Chao1指数1643.94）及多样性（Shannon指数8.82）最高;ACE指数、Chao1指数、Shannon指数随连作次数增加呈升高趋势,Simpson指数无显著差异(P<0.05)。变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、酸杆菌门(Acidobacteria)为连作天麻根际土壤中优势菌门,变形菌门和酸杆菌门物种丰度随连作次数增加呈升高趋势,而绿弯菌门物种则相反,呈降低趋势。优势菌纲为酸杆菌纲(Acidobacteria)、变形菌纲(Alphapro...     

解磷钾细菌与褐环乳牛肝菌相互作用的研究

菌根是生态分布较广的一类植物共生体,其生态功能为大众所认可。一些植物根际微生物对菌根共生体的建立及其功能具有显著的促进作用。以内蒙古地区优势菌根真菌之一的褐环乳牛肝菌(Suillus luteus;SP7)为研究对象,选择从其菌根际分离得到的2株具有溶磷钾能力的细菌荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens;P15)和胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus;K2),研究2株根际细菌对褐环乳牛肝菌在纯培养条件下的促生长作用。结果显示,在纯培养条件下,2种细菌对菌根真菌菌丝的促生作用有赖于培养的先后顺序,其中P15对菌根真菌SP7促生作用最高可增加30.7%;K2对菌根真菌SP7促生作用最高可增加34.7%。菌根真菌SP7对P15和K2的促生作用在真菌培养液的加入量为细菌培养基的1/2时达到最大,细菌OD值分别为2.421 6和2.489 1;同时接种3种菌解磷解钾效果为最好,培养10 d后,培养液中可溶性K的质量浓度为9.46μg/mL;可溶性P的质量浓度为720.07μg/mL。     

磷和根际土壤菌群调控川丹参有效成分含量的机理

磷肥和根际土壤微生物是影响药用植物有效成分含量的关键因素,探明施磷和根际土壤微生物群落对川丹参有效成分含量的调控机理,为川丹参高产栽培提供科学依据。以过磷酸钙(Ca(H₂PO₄)₂·H₂O)为磷源,采用大田随机区组设计试验,设置了磷肥的4种施用梯度,研究川丹参收获后有效成分含量和根际土壤微生物群落组成的变化,并分析这些指标间的相关性。施磷后,丹参酮ⅡA含量逐渐降低,且不同处理间差异达显著水平(P<0.05),但丹酚酸B含量的变化不显著(P>0.05);P1和P3的细菌和真菌α多样性均低于P0,P2的细菌和真菌的α多样性高于P0。同时,变形菌门(Proteobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadota)、拟杆菌门(Bacteroidota)、蓝藻菌门(Cyanobacteria)、子囊菌门(Ascomycota)和被孢霉门(Mortierellomycota)的相对丰度总体呈上升趋势,绿弯菌门(Chloroflexi)、髌骨菌门(Patescibacteria)、疣微菌门...     

沙地云杉内生真菌拮抗菌株的筛选及鉴定

从194株沙地云杉内生真菌中筛选出对8种植物病原物具有拮抗效果的沙地云杉内生真菌。本研究初筛采用皿内对峙法筛选,复筛采用打孔法筛选。两种方法相结合筛选出了对8种植物病原真菌具有拮抗效果的沙地云杉内生真菌。初筛后具有25株沙地云杉内生真菌对8种植物病原真菌有抑制作用。复筛后具有4株沙地云杉内生真菌对8种植物病原真菌均有抑制效果。本研究通过以上两种筛选方法筛选出具有拮抗作用的沙地云杉内生真菌,为下一步深入研究代谢产物奠定了基础。     

多年连作土壤中棉花根际细菌群落结构及其动态

【目的】了解多年连作土壤中棉花根际细菌群落结构和动态。【方法】利用高通量测序技术对多年棉花连作土中陆地棉品种TM-1(Gossypium hirsutum L.)不同发育时期的根际细菌16S r DNA进行扩增、测序并分析。【结果】多年棉花连作土中,棉花根际细菌的主导菌门为变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、浮霉菌门(Planctomycetes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)。受棉花根系影响相对丰度变化较大的菌门为4个主导菌门以及厚壁菌门(Firmicutes),其中酸杆菌门、拟杆菌门、浮霉菌门的相对丰度受到棉花根系的促进,而厚壁菌门、变形菌门的相对丰度受到抑制。不同发育时期棉花根际细菌α-多样性没有显著差异,但是根际细菌群落结构间存在显著差异,且在棉花花期与蕾期的差异显著高于蕾期与苗期的差异。多年棉花连作土壤中的根际细菌群落α-多样性显著高于非根际土壤,根际与非根际土壤中细菌β-多样性在棉花花期最大。【结论】确定了多年棉花连作土中棉花根际细菌的群落结构及其动态,发现棉花在花期对根际细菌群落结构的影响较大。     

生物炭不同施用量对烟草根际土壤微生物多样性的影响

为研究生物炭不同施用量对烟草根际土壤微生物多样性的影响。以烤烟品种云烟87根际土壤为研究对象,对不施用生物炭的对照处理,以及3个生物炭施用量递增处理的根际土壤ITS2区和16S r DNA-V4区进行高通量测序,对下机数据进行生物信息学分析,得到了各处理根际土壤微生物的OTU丰度、分布、α多样性、群落种类组成及丰度信息,并对群落组成及丰度分别进行了PCA聚类分析及UPGMA聚类分析。结果表明,在50~150 g/棵的施用范围内,增加生物炭的施用量提高了根际土壤细菌种类的多样性和分布的均匀程度,真菌则相反;施用生物炭50,100,150 g/棵处理后,变形菌门细菌的丰度相比不施用生物炭的对照稍有降低,分别降低了4.1%,2.7%,0.7%;酸杆菌门细菌的丰度相比对照分别增加了10.4%,8.1%,7.7%,蓝菌门细菌的丰度相比对照分别降低了11.4%,11.4%,11.2%,放线菌门细菌的丰度均低于对照,各处理间的芽单胞菌门细菌丰度差异甚微。施用生物炭50 g/棵处理后,接合菌门真菌丰度比对照(50.92%)下降了12.38%,之后随着生物炭施用量的提高,接合菌门真菌丰度逐渐上升至53.68%;与之相反,施用生物炭50 g/棵处理后,子囊菌门真菌丰度比对照(30.63%)升高了10.15%,之后随着生物炭施用量的提高,子囊菌门真菌丰度逐渐下降至29.11%;施用生物炭50 g/棵处理后,担子菌门和壶菌门真菌丰度基本不变,之后随着生物炭施用量的提高,担子菌门真菌丰度呈现出先上升后降低的趋势;各处理对球囊菌门真菌丰度影响不大。研究生物炭对烟草根际微生态的影响方式以及作用规律,可为生物炭在烟田的应用提供理论依据。