短期不同耕作方式对水稻根际土壤细菌群落结构多样性的影响

[目的]研究短期不同耕作方式对水稻根际土壤细菌群落结构多样性的影响,为阐释耕作对稻田土壤微生物多样性的形成机制提供科学依据.[方法]以旋耕、免耕和粉垄3种不同耕作方式下的水稻根际土壤为研究对象,采用Illumina MiSeq高通量测序技术结合土壤理化性质,分析不同耕作方式下水稻根际土壤细菌群落多样性特征及其与土壤理化因子的关系.[结果]旋耕、免耕和粉垄处理文库覆盖率均较高,分别为98.96%、98.93%和99.04%.Alpha多样性分析结果显示,粉垄处理水稻根际土壤细菌群落多样性Shannon指数显著高于免耕处理(P<0.05,下同).旋耕、免耕和粉垄处理分别获得2747、2734和2813个OTUs,处理间无显著差异(P>0.05).各样本共检测到细菌类群206个种,隶属于47门48纲85目134科217属.物种群落组成分析表明变形菌门、绿弯菌门、酸杆菌门和硝化螺旋菌门是水稻根际土壤细菌主要优势菌群,共占比69.96%~73.51%;不同耕作处理水稻根际土壤细菌群落结构差异主要表现在菌群的相对丰度上,变形菌门、硝化螺旋菌门、浮霉菌门、放线菌门和绿菌门的相对丰度在3种耕作方式间差异显著.旋耕和免耕处理间OTU水平相似性较高.主成分分析结果显示,第一主成分(PC1)和第二主成分(PC2)菌群结构的差异性贡献率分别为43.15%和23.79%,细菌群落结构表现为粉垄处理受PC1影响明显、旋耕和免耕处理受PC2影响明显.冗余分析结果表明前2个排序轴共解释69.09%细菌群落变化;速效磷、碱解氮和pH是影响细菌群落的重要因子,与变形菌门、硝化螺旋菌门、浮霉菌门、放线菌门和绿菌门的群落分布显著相关.[结论]短期不同耕作方式可在一定程度上改变稻田土壤细菌群落多样性,不同耕作方式间的差异主要体现在细菌群落相对丰度上;土壤速效磷、碱解氮和pH是影响水稻根际土壤细菌群落分布的重要因素.从土壤微生物群落形成角度考虑,粉垄栽培优于旋耕和免耕.     

山地草地土壤微生物群落对土壤养分的指示作用

【目的】探讨桂西北喀斯特山地草地土壤微生物群落对土壤养分的指示作用。【方法】采用经典统计分析与排序分析,连续3年研究了桂西北喀斯特山地草地土壤微生物群落多样性变化特征,并探讨了其与土壤养分和土壤微生物数量之间的关系。【结果】①桂西北喀斯特山地草地土壤pH变化范围为7.01～7.87,随着土层深度的增加逐渐增加,土壤养分随着土层深度的增加逐渐降低,具有明显的"表聚性",不同土层土壤全磷差异均不显著(P0.05)。②土壤微生物以细菌数目最多,占到90%以上,土壤细菌、真菌、放线菌数目随着土层深度的增加逐渐降低。③根据培养第100小时的AWCD值计算土壤微生物群落的物种丰富度指数(H)、均匀度指数(E)、优势度指数(Ds)和碳源利用丰富度指数(S)。物种丰富度指数、均匀度指数、碳源利用丰富度指数均随着土层深度的增加而降低,不同土层碳源利用丰富度指数差异均显著(P0.05);优势度指数随着土层深度的增加而增加,不同土层优势度指数差异均不显著(P0.05)。④相关性分析表明土壤养分、土壤微生物数量均与土壤微生物群落多样性具有显著的相关性,其中,土壤微生物数量对微生物群落多样性的贡献最大(其相关系数绝对值最大)。⑤冗余分析表明土壤微生物群落多样性与土壤养分含量均呈正相关(除了pH);沿着RDA的第1排序轴,随着显著性影响因子(土壤养分各指标)的增加,微生物丰富度指数逐渐增加。【结论】微生物丰富度指数与pH值呈负相关;其中全碳和全氮与丰富度指数相关性最大,全碳和全氮是影响该区土壤微生物群落多样性分布的主要因子。     

农田利用方式对剑湖湿地土壤微生物多样性的影响

【目的】对剑湖湿地土壤微生物多样性进行研究,了解农田利用对剑湖湿地土壤微生物多样性的影响,为湿地土壤的合理利用及云南高原退化湿地的研究与保护提供科学依据。【方法】选择蔬菜地、小麦地、蚕豆地、油菜地和湖滨带5种不同农田耕种方式湖滨带土壤为采样点,采用正方形五点取样法采集土壤样品。试剂盒提取5个采样点的土壤总DNA,应用PCR-DGGE技术对5种土壤的细菌群落结构多样性指数(H')、丰度(S)和均匀度(J)进行研究,运用理化性质测定方法测定土壤有机质、总氮、总磷等理化指标。【结果】不同利用方式湖滨带土壤细菌多样性指数、丰度和均匀度均有所不同,天然湖滨带土壤的细菌多样性指数、均匀度、丰富度均高于农田耕种土壤;天然湖滨带土壤细菌群落结构与农田利用土壤相似性较低,单独聚为一类,农田耕种土壤细菌群落结构相似性较高,在82%的相似水平上聚为一类;在93%相似水平上5个土壤样品聚为5个类群;不同土壤样点间具有许多共同的条带,不同农田利用土壤细菌的优势种群均属于变形菌门(Proteobacteria)、草酸杆菌科(Oxalobacteraceae)、紫色杆菌属(Janthinobacterium)、杜擀氏菌属(Duganella)、埃希氏菌属(Escherichia)和链球菌属(Streptococcus)6大类。【结论】剑湖湿地湖滨带土壤微生物群落结构多样性较丰富。不同农田利用方式下剑湖湿地湖滨带土壤的理化性质有一定差异,影响了土壤微生物群落结构的变化,从而影响土壤微生物多样性的变化。     

基于PCR-DGGE技术的剑湖湿地湖滨带土壤微生物群落结构多样性分析

为了解剑湖湿地湖滨带植物根际土壤中细菌的群落结构特征多样性,应用PCR-DGGE 技术对剑湖湿地湖滨带4种植物根际土壤细菌的群落结构进行了研究,根据 DGGE 指纹图谱,对它们的遗传多样性进行了分析。结果表明,不同植物群落根际和非根际土壤细菌多样性指数（H′）、丰度（S） 和均匀度（J）均有所不同,根际土壤细菌多样性指数、均匀度、丰富度均高于非根际,其中茭草根际土壤细菌多样性指数、均匀度、丰富度均最高,说明植物群落类型与土壤微生物多样性的关系十分密切;不同植物群落根际土壤细菌群落结构相似性较高,非根际土壤细菌群落结构相似性较低,在82%的相似水平上聚为4大类群,根际土壤细菌和茭草非根际土壤细菌聚为一类,其余非根际土壤细菌各聚为一类,说明植物群落对微生物群落结构具有一定的影响。对 DGGE 的优势条带序列分析,同源性最高的微生物分别属于变形菌门（Proteobacteria）、草酸杆菌科（Oxalobacteraceae）、紫色杆菌属（Janthinobacterium）、杜擀氏菌属（Duganella）、埃希氏菌属（Escherichia）和链球菌属（Streptococcus）,它们均为未培养微生物。不同植物群落根际土壤氮磷含量均有所差异,其中茭草根际土壤氮磷含量最高,湿地土壤细菌多样性与土壤有机质、总N、总P的含量呈正相关关系,土壤细菌多样性与土壤pH值呈负相关关系。     

思茅松天然林林分直径大小多样性研究

【目的】研究思茅松天然林林分直径大小多样性,分析林分直径大小多样性与环境之间相关关系和变化趋势。【方法】调查了云南省普洱市45块思茅松天然林样地,选用Shannon指数(H)、Simpson指数(D)和断面积Gini指数(G)对思茅松样地总体、思茅松和其他树种的林分直径大小多样性进行量化,并分别分析林分直径大小多样性随气候、地形、土壤、林分因子的变化规律,并采用除趋势对应分析方法 (DCA)分析了林分直径大小多样性随环境因子的综合变化规律。【结果】(1)样地内其他树种的直径多样性指数变动幅度比样地总体和思茅松大,样地总体和思茅松的指数变动范围比较一致,样地内直径大小多样性为样地总体≥思茅松其他树种;(2)H_t、H_s、D_t和D_s随气候(年均温和年降水)、地形(海拔和坡向)、土壤(全氮和速效钾)和林分(地位指数和林分密度指数)因子的变化趋势在各因子上基本一致,H_o和D_o随各环境因子变化趋势一致,断面积Gini指数的变化趋势规律性不强;(3)DCA排序第一轴解释了32.5%的环境信息,H_t、H_s、H_o、D_t、D_s和D_o与DCA排序第一轴呈现显著相关,且均随DCA第一轴呈现逐渐增大的趋势;所有气候因子与DCA排序第一轴相关性均不显著,而地形因子中海拔、林分因子中的林分优势高和林分平均高、土壤因子全钾、水解氮和速效钾与DCA排序第一轴具有显著相关性,且相关系数大于0.5。【结论】思茅松天然林林分直径大小多样性受到地形、土壤和林分因子综合影响。     

不同耕作处理结合施肥、秸秆还田对土壤微生物多样性的影响

为了探索不同耕作处理对土壤耕层和犁底层微生物数量及其多态性的影响,对吉林省公主岭周边和长春农安等地进行田间试验并采集土壤,通过室内实验对土壤进行PCR扩增以及DGGE图谱分析等研究。结果表明：不同耕作处理下,耕作层和犁底层土壤微生物均较农民常规耕作下土壤微生物种群结构多样性有所增加。通过DGGE图谱条带分析计算得出土壤香浓威尔多样性指数（香浓指数）,显示在耕作层土壤中同一层面不同样地的微生物种群结构具有较高的相似性;不同样地同一深度的犁底层土壤微生物种群结构同样具有较高的相似性。通过该试验的研究最终得出结论：旋耕一体机配合作物根茬还田是增加土壤微生物种群结构多样性的最佳组合方式。     

哈尔滨市不同生境区域鞘翅目昆虫多样性

[目的]探讨鞘翅目昆虫多样性变化对不同生境类型的生态反应。[方法]选取哈尔滨市不同生境区域中的样地,分析鞘翅目昆虫的群落结构及其多样性。[结果]共获得鞘翅目昆虫标本3 215个,隶属鞘翅目55科120属233种,其中以小蠹科（Scolytidae）等为优势类群。东北林业大学林场多样性指数最高,其次是哈尔滨植物园,帽儿山实验林场老山实验站最低。帽儿山实验林场老山实验站物种丰富度和优势度指数最高,其次是东北林业大学林场,哈尔滨植物园最低。不同生境类型的鞘翅目昆虫群落多样性的时间动态不同,哈尔滨植物园的鞘翅目昆虫群落多样性指数随时间的波动最小,帽儿山实验林场老山实验站的物种数和优势度指数波动较大。不同生境区域鞘翅目昆虫相似性系数为中等不相似或极不相似水平,说明各生境类型的鞘翅目昆虫栖息地空间异质性较大,导致鞘翅目昆虫群落间相似性程度较低。[结论]该研究可为城市生态可持续发展、森林生态系统的多样性保护提供科学依据和理论基础。     

应用DGGE技术分析自然免耕土与普通耕作土细菌群落的多样性

为探明免耕土壤与普通耕作土壤环境中细菌群落的多样性,获取相关优势菌落信息,该研究利用宏基因组学方法获得免耕土和普通耕作土样品总DNA,利用PCR获得16SrDNAV3片段,并进行变性梯度凝胶电泳(Denaturation gradient gel electrophoresis),通过微生物种群丰富度比较两样品中群落的丰富性,同时选取相关DNA条带进行克隆、测序和生物信息学分析.结果显示:免耕土壤中细菌群落多样性更加丰富;两类型土壤样品间细菌群落组成具有显著差异,证明耕作制度影响了土壤细菌群落结构.BLAST分析与系统发生分析结果表明,免耕土壤中特异存在的细菌群落与具有生物固氮、降解甲苯和倍硫磷等特性的细菌序列相似性较高或进化关系较近,推测其在免耕土壤肥力、有毒物质降解及有机质转变等过程中起作用.     

非抗虫转基因棉花对土壤细菌群落多样性的影响

田间试验条件下,为了探究非抗虫转基因棉花对土壤细菌群落多样性的影响,应用PCR-DGGE技术对转RRM2基因高产棉、转GAFP基因抗病棉、转ACO2基因优质棉及非转基因常规棉(中棉所12)种植后在吐絮期的土壤细菌群落多样性进行分析。结果表明,与常规棉相比,3种转基因棉的种植均未对土壤细菌香农-威纳指数(H)、均匀度(EH)和丰富度(S)造成显著影响,且两类棉花土壤细菌群落结构相似性较高。可见,短期内,非抗虫转基因棉花的种植对土壤细菌群落多样性无显著影响。对DGGE的优势条带序列分析发现,同源性最高的微生物分别属于拟杆菌门(Bacteroidetes)的黄杆菌纲(Flavobacteria)、噬弧菌属(Bacteriovorax)、Segetibacter,变形菌门(Proteobacteria)的α-变形菌纲(alpha proteobacterium)、地杆菌属(Geobacter),厚壁菌门(Firmicutes)的Paenisporosarcina,酸杆菌门(Acidobacterias)的酸杆菌属(Acidobacterium),它们均为不可培养微生物。     

植物-微生物联合修复佳乐麝香与镉复合污染土壤的研究

为探讨植物-微生物联合修复佳乐麝香(HHCB)与镉(Cd)复合污染土壤技术的可行性及其相关修复土壤微生物群落多样性的变化,采用紫茉莉(Mirabilis jalapa L.)与孔雀草(Tagetes patula L.)两种植物配合HHCB降解菌,对HHCB,Cd复合污染土壤进行联合修复研究,并使用变性梯度凝胶电泳技术(DGGE)在微观层面上进一步分析土壤微生物群落多样性的变化趋势。结果表明:孔雀草对Cd的富集效果要好于紫茉莉,且两种植物地上部分对于Cd的富集效果更好。HHCB含量的增加会导致降解菌的降解效率降低,在HHCB含量为100mg·kg-1时,最好的降解效果可达到63.58%,在HHCB含量为300mg·kg-1时,最好的降解效果达到55.3%。土壤中HHCB的含量升高,其细菌种群多样性指数呈现降低的趋势,添加Cd也会使其细菌种群多样性指数呈现降低的趋势,HHCB与Cd复合污染的细菌种群多样性指数低于HHCB与Cd单一污染的细菌种群多样性指数。研究结果为HHCB与Cd复合污染土壤的植物-微生物联合修复提供了一条比较可行的方法并为进一步研究其微生物多样性变化提供了一定的理论基础。     

哺乳动物显微受精研究进展

全面系统地总结了哺乳动物显微受精的发展历史和现状，从注射部位、精子状态、精子发生、卵子状态、卵子激活等方面阐述了影响显微受精的主要因素，并指出了在我国开展显微受精的重要性和必要性。     

盘锦冬季日光温室小气候特征研究

为了进一步提高设施农业气象服务水平,对盘锦地区冬季日光温室小气候变化规律进行了分析。结果表明：不同天气条件下日光温室各月气温日变化趋势相似,均呈“单峰”曲线型。晴天和多云天气日光温室内相对湿度昼高夜低;阴天和雨雪天日光温室内相对湿度变化比较平稳。不同天气条件下冬季日光温室室内总辐射最大值出现月份不同,有无草帘对温室内总辐射值影响较大。     

相思树种的体外繁殖及基因工程研究进展

该文从茎尖的培养、器官发生和体细胞胚胎发生3个方面详细综述了国内外近30年来相思树体外繁殖的研究进展,并分析总结了相思树基因工程育种的研究近况,从而提出了相思树体外繁殖及基因工程研究所存在的问题及发展趋势.认为只有在阐明相思树体外再生的生化、生理机制的基础上,才能对其体外繁殖进行有效的控制,进而促进更多、更有价值的林木基因工程新品种的培育.      

试管开花研究进展

植物试管开花的研究越来越受关注,本文主要从不同外植体、植物激素、营养水平和环境因素4个方面说明对植物试管开花的影响及其研究进展。     

我国苜蓿褐斑病研究进展

苜蓿是农牧业发展中不可缺少的牧草之一。苜蓿褐斑病是由苜蓿假盘菌引起的一种最常见的世界性豆科牧草病害,对它的研究多数集中于褐斑病的田间病情调查与病原菌的鉴定。近年来,由于生物技术的迅速发展,国内的研究者开始对褐斑病进行一些比较深入的研究,本文对苜蓿褐斑病的研究进展做一介绍,不仅指出了存在的问题,同时还提出了一些建议,以供我国有关的科技人员和生产参考。     

我国苜蓿抗霜霉病的研究进展

介绍了霜霉病的症状和发生规律及病原菌的生物学特性，提出苜蓿霜霉病的防治更侧重于“防”，更依赖于科学的田间管理与草地利用等综合防治措施，即牧草混播、合理施肥、合理利用、搞好田间卫生、种子处理，最后指出了苜蓿育种工作中存在的主要问题。     

新辟山地桃园化学除草试验

对适宜新辟桃园的除草剂品种进行了比较,筛选并研究了合理的混用技术。在所选的５ 种药剂中,克芜踪的速效性最好,但持效期短。用２０％ 克芜踪３ ０００ｍ ｌ／ｈｍ ２ 喷施,药后１０天,杂草平均株防效和鲜重防效达９１．１％ 和９６．２％ ;药后１５ 天,杂草开始复生,防效下降;药后６０ 天株防效和鲜重防效降至３５．４％ 和６７．７％ 。草甘膦系列的除草净度高、防效持久,但药效发挥较缓慢。用４１％ 农达５ ２５０ｍ ｌ／ｈｍ ２,药后２０ 天株防效和鲜重防效达９０．７％ 和９３．１％ ;药后６０ 天株防效和鲜重防效仍达９４．０％ 和９３．７％ 。克芜踪、草甘膦系列除草剂与禾耐斯（乙草胺）混配,能互补长短,提高药效。混用后,克芜踪防效提高２％ ～８％ ;农达、草甘膦防效提高２％ ～５％ 。人工锄草株防效和鲜重防效仅为７０．６％ 和８４．１％ ,且山地表土层松动后易造成水肥流失。     

纳米硒用于小白菜补硒的研究

[目的]利用低毒纳米硒对小白菜进行补硒。[方法]利用水浴法在表面活性剂辅助下制备表征纳米硒;将红色纳米硒用于小白菜补硒试验,并使用邻苯二胺紫外分光光度法测定样本含硒量、回收率和稳定性,分析低毒纳米硒对小白菜进行补硒的可行性。[结果]经过纳米硒补硒的小白菜含硒量平均为5.326μg/g,比未经补硒的小白菜含硒量提高了6倍多。试验回收率在97.84%～100.47%,样本在24 h内稳定,补硒效果明显。[结论]该研究为富硒蔬菜的开发与研究提供了有益的参考。     

水稻双胚苗的研究进展

综述了水稻双苗在胚胎学、细胞学及其产生的突变体等方面的研究进展,及其在育种方面的应用。     

马铃薯晚疫病菌对瑞毒霉抗性的测定

1994年秋季,在河北、黑龙江、内蒙、甘肃部分马铃薯种植区采集晚疫病病叶或病薯,共分离到66个菌株。在室内用‘渭薯1号’进行活体测定,瑞毒霉设0．01,0．1,1,10,100,1000mol／L等6个浓度梯度和1个空白对照,结果表明：有33．3％的菌株对瑞毒霉表现高度抗性,43．9％的菌株表现为中度抗性。抗性的发生往往是伴随这个地区连续使用瑞毒霉后而出现的。