不同生育期番茄植株根际土壤微生物群落结构特征

为构建番茄生态优质高产栽培技术体系及挖掘有益的微生物资源，比较了不同生育期番茄植株根际土壤肥力以及微生物群落结构与功能特征。基于传统与现代高通量测序技术分析番茄幼苗期、花芽分化期、结果期根际土壤肥力与微生物（细菌、真菌）群落结构与功能特征。结果显示，番茄结果期根际土壤中具有更为丰富的碳、氮、磷源；另一方面，不同生育期番茄根际土壤微生物群落结构和功能发生显著变化。其中，norank_f_norank_o_norank_c_KD4-96，norank_f_A4b和Bryobacter属细菌是幼苗期番茄植株根际土壤中特有的优势细菌属；TM7a和Saccharomonospora属细菌是花芽分化期番茄植株根际土壤中特有的优势细菌属；Gemmatimonas属细菌是结果期番茄植株根际土壤中特有的优势细菌属；此外，鲍尔壶菌属（Powellomyces）真菌是幼苗期番茄植株根际土壤中特有的优势真菌属；Apiotrichum和unclassified_f_Chytridiaceae真菌是花芽分化期番茄植株根际土壤中特有的优势真菌属；链格孢属（Alternaria）真菌是结果期番茄植株根际土壤中特有的优势真菌属。结果表明：不同生育期番茄植株根际土壤中形成了特异的根际土壤微生物群落，幼苗期根际土壤中主要富集了可以产生生长激素的微生物类群；花芽分化期根际土壤中主要富集了具有抗逆功能的微生物类群；结果期根际土壤中主要富集了具有促进养分循环功能的微生物类群。     

伴生栽培对主栽番茄植株根际土壤肥力及微生物多样性的影响

为探究伴生不同作物对主栽番茄根际土壤肥力与健康影响的作用机制，设置番茄伴生生菜、苋菜、菜心、薄荷和葱的栽培模式，基于高通量测序技术分析伴生不同作物栽培模式下主栽番茄根际土壤肥力及细菌、真菌多样性。结果显示：除菜心外，其他4种伴生作物均显著提高了主栽番茄植株根际土壤中涉及氮、磷循环的土壤酶活性以及微生物生物量碳、氮、磷；伴生栽培虽然没有丰富主栽番茄植株根际土壤中细菌、真菌多样性，但改变了主栽番茄植株根际土壤细菌、真菌优势门属间的丰度占比；门分类水平下，伴生管理均提高了变形菌门（Proteobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）、Patescibacteria细菌的丰度占比；属分类水平下，norank f Microscillaceae、 norank f norank o Vicinamibacterales、芽孢杆菌属（Bacillus）、norank f Gemmatimonadaceae、交替赤杆菌属（Altererythrobacter）细菌是番茄伴生不同作物中丰度占比前10的特有优势细菌属。此外，伴生栽培不同程度地改变了主栽番茄植株根际土壤真菌多样性和丰富度，富集了壶菌门、担子菌门和油壶菌门优势真菌门；同时富集了unclassified o Sordariales、油壶菌属（Olpidium）和锥盖伞属（Conocybe）、Phialemonium、unclassified o Pleosporales、 unclassified o Boletales和Sodiomyces属等优势真菌属，亦提高了毛壳菌属（Chaetomium）的丰度占比。研究结果表明，番茄伴生栽培生菜、苋菜、薄荷和葱4种植物均同程度地有助于不提高番茄根际土壤肥力和维护根际微环境土壤健康的作用，其中，伴生栽培生菜和薄荷提升土壤肥力及维护土壤健康的效果优于伴生菜心、苋菜和葱。     

番茄-分蘖洋葱伴生对根际土壤酚类物质的影响

分蘖洋葱伴生缓解了番茄连作障碍,酚类物质积累是产生连作障碍原因之一,伴生对土壤酚类物质的影响尚不明确。试验采用盆栽的方法,对分蘖洋葱与番茄伴生土壤中pH、EC值、多酚氧化酶和酚类物质进行测定,并进行相关性分析。结果显示,与单作相比,伴生番茄地上和地下干重显著增加,伴生显著地提高了番茄根际土壤p H、多酚氧化酶活性和复合态酚含量,却显著降低了土壤中EC值、土壤总酚和水溶性酚含量。与单作相比,伴生分蘖洋葱地上和地下干重显著降低,同时伴生分蘖洋葱根际土壤pH、水溶性酚和复合态酚含量显著升高,土壤中EC值和总酚含量显著降低。植株干重与土壤p H及水溶性酚含量呈显著性正相关,与土壤EC值呈极显著性负相关。综上,分蘖洋葱伴生促进了番茄地上和地下部分的生长,却抑制了分蘖洋葱地上和地下部分的生长。伴生有效地减少土壤中酚类物质积累、土壤酸化和盐碱化,改善了土壤生态环境。     

木醋液的抑菌活性及其对连作番茄根际土壤微环境生态的影响

为探索木醋液对番茄根际土壤微生态的作用，以番茄为供试材料，连续3 a常规种植于相同田块，设置木醋液稀释300倍（A）、稀释600倍（B）、稀释900倍（C）处理，以无菌去离子水为对照（CK），探究不同稀释度木醋液的抑菌活性及其对连作番茄植株根系生长、根际土壤细菌和真菌群落结构的影响。结果显示：不同稀释度木醋液对青枯病菌和枯萎病菌均具有显著的抑制作用；3种稀释度的木醋液中，稀释600倍的木醋液浇灌不仅有利于连作番茄根系的生长，而且有助于提高番茄连作根际土壤细菌和真菌的多样性；与对照（CK）相比，不同稀释度木醋液处理均不同程度地降低了放线菌门（Actinobacteriota）细菌的相对丰度，提高了酸杆菌门（Acidobacteriota）细菌以及子囊菌门（Ascomycota）、新赤壳属（Neocosmospora）、曲霉属（Aspergillus）、青霉属（Penicillium）、木霉属（Trichoderma）、毛壳菌属（Chaetomium）和镰刀菌属（Fusarium）真菌等有益微生物的相对丰度。结果表明，木醋液具有显著抑制番茄青枯病及枯萎病病原微生物的作用，浇灌稀释木醋液有利于连作番茄根系生长，改善连作番茄根际土壤微环境生态的作用；其中，以稀释600倍（B）木醋液的改良效果最佳。     

施氮量对番茄根际土壤细菌群落及氮转化功能的影响

为探究施氮量对番茄根际土壤细菌群落组成、结构和氮转化功能的影响,以设施番茄根际土壤为研究对象,通过盆栽试验,设置不施氮处理（CK,0 kg·hm^-2）、低氮处理（L,115 kg·hm^-2）、中氮处理（M,225 kg·hm^-2）和高氮处理（H,450 kg·hm^-2）,采用高通量测序技术与FAPROTAX（Functional annotation of prokaryotic taxa）功能预测相结合的方法进行研究。结果表明,放线菌门（Actinobacteria）为主要优势细菌门,相对丰度为35.99%~40.06%,与CK处理相比,M处理放线菌门（Actinobacteria）的相对丰度显著提高,而H处理放线菌门的相对丰度显著降低。M处理的根际土壤细菌群落中,有益细菌属Gaiella、Geminicoccus、红杆菌属（Solirubrobacter）、节杆菌属（Arthrobacter）的比例高于其他处理。施氮量变化未对根际土壤细菌群落的α-多样性产生显著影响,但显著改变了氮转化功能类群的比例。FAPROTAX功能预测结果表明施氮提高了根际固氮、硝化和反硝化功能群的比例,而降低了铁呼吸功能群的占比。LEfSe富集分析结果显示,进行硝化作用的硝化杆菌属（Nitrobacter）和硝化螺菌属（Nitrospira）分别在L、M处理中占比较高。施氮显著改变了根际细菌群落结构,土壤硝态氮、全氮和电导率是驱动细菌群落结构变化的主要因子。综上所述,氮肥施用所引起的根际微环境变化改变了根际土壤细菌群落的组成和结构,并影响氮转化关键功能群的比例。225 kg·hm^-2的施氮量提高了根际土壤有益细菌的比例,有益于番茄生产。     

番茄响应南方根结线虫侵染相关转录因子的初步分析

为明确番茄接种根结线虫后基因种类和表达量在转录水平的变化规律，利用RNA-seq对未接种及接种南方根结线虫2龄幼虫6、12、24和48 h的番茄进行转录组测序，探究番茄响应南方根结线虫侵染相关的关键转录因子，并采用qRT-PCR方法对测序结果进行验证。结果显示，接种南方根结线虫后6、12、24和48 h分别有350、390、580、1 154个基因差异表达，其中差异表达转录因子分别为11、11、19、50个。这些转录因子属于15个家族，其中数量最多的为MYB家族和bHLH家族（均为20个），其次是ERF家族19个、WRKY家族15个、bZIP家族9个。南方根结线虫侵染过程差异表达最明显的主要为ERF、WRKY、MYB和bHLH家族转录因子，其中Solyc03g005520、Solyc02g094270和Solyc09g066350显著上调，接种后48 h log₂FC分别为 9.16、6.49和6.33；Solyc02g079280、Solyc12g100140 和Solyc04g072460显著下调，接种后48 h log₂FC分别为-2.60、-1.72和-1.70。qRT-PCR验证结果显示，6个随机选取基因的表达趋势与测序结果基本一致。以上结果表明，ERF、WRKY、MYB和bHLH家族转录因子可能参与番茄与南方根结线虫互作，在番茄响应南方根结线虫侵染反应中发挥着重要的调控作用。     

香葱伴生番茄对青枯病及根际微生态特征的影响

【目的】为明确香葱伴生对番茄青枯病及根际微生态特征的影响,揭示香葱伴生番茄降低青枯病发病率的机理。【方法】通过田间试验设置番茄单作和香葱伴生番茄 2 个处理,分别采集单作发病番茄（QK）、单作健康番茄（NBS）和香葱伴生番茄（BS）的根际土壤,应用 16S rDNA 高通量测序和液相色谱 - 质谱联用（LC-MS）技术,探究香葱伴生对番茄根际微生态特征的影响。【结果】田间试验结果表明,番茄单作处理和香葱伴生番茄处理的青枯病平均病株率分别为 50.48、31.43%,香葱伴生番茄处理对番茄青枯病的防治效果为 37.74%。16S rDNA高通量测序结果表明,BS、NBS 根际土壤细菌群落相对丰度和多样性均显著高于 QK;与 QK 相比,BS 和 NBS 根际土壤细菌茄科雷尔氏菌属相对丰度显著降低,而芽孢杆菌属相对丰度升高;与 NBS 相比,BS 根际土壤细菌茄科雷尔氏菌属相对丰度降低,芽孢杆菌属相对丰度显著提高。利用 LC-MS 技术共鉴定出番茄根际土壤代谢物 586 种,其中正离子模式代谢物 320 种,负离子模式代谢物 266 种,并将代谢物的功能注释至新陈代谢、遗传信息加工和环境信息加工等代谢通路;与 NBS 相比,BS 根际土壤代谢物中的缬氨酸、L- 天冬酰胺和柠檬酸的含量均显著降低,L- 赖氨酸、谷氨酸、D- 谷氨酰胺和异亮氨酸的含量也低于 NBS,但差异未达到显著水平。【结论】香葱伴生番茄显著降低番茄青枯病田间发病率,改变了番茄根际土壤中细菌群落结构和番茄根际土壤代谢物含量。     

套作与生物炭互作提高番茄土壤酶活性和果实品质

我国设施内番茄连作现象普遍存在,严重影响国内保护地番茄的品质和产量。番茄-分蘖洋葱套作和添加生物炭栽培能有效缓解番茄连作障碍,促进生长,提高产量并保持根际的土壤健康。本研究探索分蘖洋葱套作和添加生物炭对番茄生长情况、品质测定及根际土壤酶的影响。本试验于2017年3~8月在大庆市大同区黑龙江八一农垦大学航天育种基地3号棚室中进行,试验地是连作3年的连作番茄地。以番茄-分蘖洋葱套作和添加生物炭的栽培模式为研究对象,试验共设4个处理:番茄单作不添加生物碳、番茄单作添加生物炭、分蘖洋葱套作番茄不添加生物炭和分蘖洋葱套作番茄添加生物炭。分别在30天、60天、90天后测定生长指标(株高、茎粗)和品质测定(维生素C、可溶性糖、可滴定酸、可溶性蛋白)。用5点取样法取根际土壤,测定土壤过氧化氢酶、脲酶和脱氢酶活性。结果表明:与单作相比,分蘖洋葱套作和添加生物炭处理均显著增加番茄株高和茎粗,促进的番茄的生长发育。番茄根际土壤过氧化氢酶、脲酶、脱氢酶活性显著升高。添加生物炭提高果实的可溶性糖、可滴定酸、维生素C含量和糖酸比,改善了番茄的品质。但是套作和单作相比,虽然降低了糖酸比,但增加了可滴定酸和维生素C含量。可见,分蘖洋葱套作番茄及添加生物炭的栽培模式更好地促进了番茄的生长,提高了土壤过氧化氢酶、脲酶和脱氢酶活性。提高了产量,虽降低果实糖酸比,但提高了果实中可滴定酸和维生素C含量。     

伴生不同作物对主栽番茄植株根系内生微生物群落结构的影响

为为解决番茄连作障碍、构建番茄可持续发展的生态栽培技术体系，设置番茄伴生生菜（A）、苋菜（B）、菜心（C）、葱（D）、薄荷（E）以及番茄单作（F）处理，在相同环境条件下进行同样栽培管理，利用Illumina MiSeq 高通量测序平台，分析不同作物伴生及番茄单作处理下根系内生微生物多样性与群落组成。结果显示：伴生及单作番茄植株根系共有的排名前5的优势细菌属为链霉菌属（Streptomyces）、Burkholderia-Caballeronia-Paraburkholderia、德沃斯氏菌属（Devosia）、类诺卡氏菌属（Nocardioides）、马赛菌属（Massilia）；番茄伴生生菜（A）特有的优势内生细菌属为新草小螺菌属 （Noviherbaspirillum），番茄伴生苋菜（B）特有的优势内生细菌属为游动放线菌属 （Actinoplanes）； 番茄伴生葱（D）特有的优势内生细菌属为爬管菌属（Herpetosiphon），番茄伴生薄荷（E）特有的优势内生细菌属为微杆菌属（Microbacterium），番茄单作（F）特有的优势内生细菌属包括芽孢杆菌属（Bacillus）、栖大理石菌属（Marmoricola）和糖霉菌属 （Glycomyces）；伴生及单作处理番茄共有的优势真菌属为油壶菌属（Olpidium）、unclassified_o_Sordariales、unclassified_p_Ascomycota，番茄伴生生菜（A）特有的优势内生真菌属为Immersiella，番茄伴生苋菜（B）特有的优势内生真菌包括念珠菌属（Candida）、unclassified_c_Agaricomycetes和Phialemonium，番茄伴生菜心（C）特有的优势内生真菌包括Rhizophagus、Plectosphaerella、Geminibasidium，番茄伴生葱（D）特有的优势内生真菌包括unclassified_p_Chytridiomycota、unclassified_f_Ceratobasidiaceae、Ceratorhiza、unclassified_o_Boletales、unclassified_p_Basidiomycota，番茄单作（F）特有的优势内生真菌属为赤霉属（Gibberella）。结果表明，与番茄单作相比，番茄伴生不同作物使主栽番茄根系优势内生细菌和内生真菌属组成发生了变化，伴生条件下主栽番茄根系均富集了特异的优势内生细菌和真菌门、属。伴生富集的特异优势内生细菌或真菌门、属组成具有提升主栽番茄植株抵御环境生物或非生物胁迫的潜力。     

硒对油菜根际土壤微生物的影响

为明确硒对土壤根际微生物生态特征的影响,采用盆栽试验,基于高通量测序技术研究了不同浓度（0、0.5、1.0 mg·kg^-1）外源硒对油菜根际土壤微生物群落结构与多样性的影响。群落结构分析结果表明：油菜根际土壤细菌优势菌门主要为变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）和酸杆菌门（Acidobacteria）等;真菌优势菌门为子囊菌门（Ascomycota）。多样性分析结果表明,硒未显著影响土壤细菌和真菌群落的多样性。主坐标分析表明,硒处理对细菌群落结构具有显著影响,而对真菌群落的影响不明显。显著差异物种线性判别分析（LDA）显示：Microtrichales显著富集于低浓度（0.5 mg·kg^-1）硒处理土壤中;产黄杆菌（Rhodanobacter）、Nitrolancea、热微菌科（Thermomicrobiaceae）和无色杆菌属（Achromobacter）则显著富集于高浓度（1.0 mg·kg^-1）硒处理土壤中。研究表明,施硒有助于油菜根际土壤富集有益根际微生物,从而促进植物生长,提高植物应对不良环境胁迫的能力。     

不同番茄品种对番茄黄化曲叶病毒的抗病性分析

【目的】番茄黄化曲叶病毒病 (Tomato yellow leaf curl virus,TYLCV) 是一种影响全世界番茄生产的病害,培育抗病品种是最有效、经济和持久的防控手段。目前生产上应用的抗病品种繁多,但存在对TYLVC不同抗性基因的抗性水平研究甚少、了解不够全面的问题。为了解带有不同抗性基因的番茄品种对番茄黄化曲叶病毒病的抗性,对北京市农林科学院蔬菜中心培育的番茄品种抗病性进行检测,并利用半定量RT-PCR方法分析抗病基因和抗病蛋白的表达水平。【方法】选取携带有Ty3a/Ty3a的番茄材料秋光285（Ty3a 纯合）、棚137×246（Ty3a 杂合）,携带Ty1+Ty3a纯合的秋光120、携带Ty1+Ty3a杂合的秋光81和感病对照M82为试验材料,观察番茄植株自然条件下发病情况。通过调查发病率和病情指数,考查这些番茄品种的抗病性,并利用RT-PCR方法分析抗病基因Ty1和Ty3a以及病程相关蛋白葡聚糖酶和几丁质酶基因的表达水平。【结果】携带抗性基因的杂合体、纯合体抗病性差异不明显,含有两个抗性基因和含有单一抗病基因品种的抗病性稍有差异,但差异不显著。半定量RT-PCR结果显示不同番茄品种在感染TYLCV后,体内抗性基因表达量随着发病时间的增加,Ty-3a和Ty-1的表达量逐渐增强。Ty-3a在4个番茄品种中表达水平由弱到强依次为秋光285（Ty-3a纯合）、棚137×246（Ty-3a杂合）、秋光120（Ty-1+Ty-3a纯合）和秋光81（Ty-1+Ty-3a杂合）,Ty-1在秋光81中的表达显著高于在秋光120中的表达。同时,植株体内葡聚糖酶和几丁质酶基因表达量均比对照显著增加,并随着发病时间的增加逐渐增强。在发病20 d和30 d后,携带Ty-1+Ty-3a杂合的秋光81的葡聚糖酶基因表达显著强于其他几个品种。【结论】几个番茄材料对TYLCV的抗性由弱到强依次为秋光285（Ty3a 纯合）、棚137×246（Ty3a杂合）、秋光120（Ty1+Ty3a纯合）和秋光81（Ty1+Ty3a杂合）。不同番茄抗病品种感染TYLCV后,体内抗性基因表达量随发病时间增加而增强,葡聚糖酶和几丁质酶基因表达量均比感病对照显著增加,表明番茄抗病品种在感染TYLCV后的抗病性除了与抗性基因的表达有关外,同时也与抗病相关蛋白表达增强有关。     

不同番茄品种对TY病毒的抗性评价

为评估不同番茄品种对番茄黄化曲叶病毒病的抗性水平和商品价值,采用田间大棚自然传毒接种鉴定法,比较不同番茄品种的发病率、病情指数,并结合糖度、硬度、维生素C质量分数及产量等指标,综合分析34个番茄品种对番茄黄化曲叶病毒病的抗性和商品性。结果表明,不同品种对番茄黄化曲叶病毒病的抗性差异显著,其中,大番茄有3个免疫品种,分别为布鲁尼1288、DRW 7728、西农2011;高抗品种有1个,为惠裕;中抗品种有3个,其他均为感病品种;免疫及高抗品种占参试品种的18.18%。圣女果免疫品种有4个,分别为抗TY千禧、美红、圣桃3号、黄仙女;高抗品种有1个,为粉秀;免疫及高抗品种占参试品种的41.67%。对番茄品质的综合比较显示,抗病性强、品质优、丰产性好的番茄品种少,难以满足生产需要。     

番茄价格形成及利润分配调查报告

近一年来,农产品价格增长幅度较大,按照农业部领导的部署和要求,成立了专门的调查组,对番茄进行典型调查,对每个环节的价格传导过程、发生费用和上涨幅度等进行了价格形成与利润分配的跟踪调查。通过调研对目前番茄在各个环节中的情况有了比较全面的认识和了解,并且发现：番茄价格上升是目前产业方式客观决定的;番茄价格上涨的主要推动力是成本增加;成本增加主要来自农业外部;只有一级批发商和超市零售商从涨价中受益。     

番茄白粉病对番茄叶片光合特性的影响

[目的]为探明番茄白粉病的致病机理,研究番茄白粉病对番茄光合特性的影响。[方法]人工接种番茄白粉菌于4种番茄上,番茄感病后在自然光照条件下,用Li-6400便携式光合仪测定番茄叶片的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率等参数。[结果]4个番茄品种感病后的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均下降,但不同品种感病后净光合速率、气孔导度、蒸腾速率下降幅度不同,其中感病较重的金洋大飓星（4号）和鑫盛一号（5号）下降幅度较大,感病较轻的改良96-8和露佳（13号）下降幅度较小。[结论]研究结果可为番茄白粉病的致病机理、防治新途径以及抗病育种研究提供理论基础。     

加工番茄植株残体腐解物化感作用的研究

以粉碎腐解的加工番茄根、茎、叶为材料研究其对加工番茄自身的化感作用。按照植株干重：田园土重为3：100、5：100和7：100不同比例进行了盆栽试验。结果表明,加工番茄根、茎、叶腐解物中的化感物质对加工番茄幼苗的生长、根系活力、根系SOD及CAT活性均有抑制作用,且随着处理含量的增加,抑制作用增强;对幼苗根系的MDA含量、叶片相对电导率有促进作用,且随着处理含量的增加,促进作用增强。总体看来,加工番茄植株残体腐解物对加工番茄幼苗生长的抑制作用强弱为：根残体〉茎残体〉叶残体。     

番茄玉米间作对番茄白粉病的防治效果

[目的]探讨番茄与玉米间作对番茄白粉病的防治效果。[方法]以6629、金矮红、豫星3个番茄品种和2个玉米品种为材料,研究番茄与玉米间作对番茄白粉病的控制效果。[结果]番茄与玉米间作对番茄白粉病有明显的控制效果,6629的相对防治效果最高,达61.1%;其次是金矮红,相对防治效果为49.5%;豫星最低,为30.4%。[结论]该研究为番茄的无公害生产提供了理论依据。     

乙肝病毒表面抗原基因对番茄的遗传转化及转基因番茄植株的获得

利用农杆菌介导法将乙肝病毒表面抗原基因转入番茄,获得了转基因植株。经GUS组织化学染色、PCR扩增以及PCR-Southern检测,证明乙肝病毒表面抗原基因已转入番茄基因组中。这为番茄乙肝口服疫苗的研究奠定基础。     

番茄种质资源的化感作用

以莴苣为受体材料,研究了番茄不同品种间化感作用的差异,结果表明:番茄不同品种间化感作用的差异较为明显,并通过综合隶属函数值评价了品种间的化感作用大小,得出00-10-1B品种的化感作用最大,98-3C-32品种的化感作用最小,最后对不同番茄品种进行Q型聚类分析,其分析的结果与综合隶属函数值得出的结果一致。     

乙肝病毒表面抗原基因对番茄的遗传转化及转基因番茄植株的获得

利用农杆菌介导法将乙肝病毒表面抗原基因转入番茄,获得了转基因植株.经GUS组织化学染色、PCR扩增以及PCR-S0uthern检测,证明乙肝病毒表面抗原基因已转入番茄基因组中.这为番茄乙肝口服疫苗的研究奠定基础.