多效唑对杨梅土壤微生物及内生群落结构的影响

【目的】多效唑常用在杨梅上用来催化花芽分化,过量施用会使树势衰弱、叶片卷曲皱缩。研究过量多效唑对杨梅根围土和根表土的土壤酶活性以及杨梅树体微生物群落结构的影响,为合理使用多效唑提供理论指导。【方法】1年生‘东魁’杨梅嫁接苗种植在经150、300和600 mg∙kg^-1多效唑处理的酸性红壤,不施用多效唑为对照。检测根围土、根表土、根、枝和叶中多效唑的积累量,测定土壤酶活性,利用Illumina MiSeq高通量测序研究多效唑对根围土、根表土、根、枝和叶中微生物群落结构的影响。【结果】杨梅叶片积累多效唑量最多,过氧化氢酶和磷酸酶活性显著降低,蔗糖酶活性显著提高。高浓度多效唑处理下,根围土的细菌多样性和丰富度明显降低,真菌多样性和丰富度明显升高,而根表土内的细菌多样性和丰富度明显升高、真菌多样性和丰富度明显降低,根内细菌、枝内真菌的多样性和丰富度均明显降低。在细菌群落结构组成分析中,施用多效唑后,明显降低杨梅根以及根围、根表土壤中酸杆菌门、放线菌门、厚壁菌门、绿弯菌门以及重要的生防类菌芽孢杆菌纲的相对丰度,增加根围土壤和枝条样品中伯克霍尔德菌属的相对丰度;而在真菌群落结构组成分析中,施用多效唑后,明显提高根围土壤和根表土壤的子囊菌门以及枝条叶片中外担菌纲的相对丰度,明显降低根围土壤、根表土壤和根中担子菌门、伞菌纲以及枝条和叶片中青霉属的相对丰度。【结论】土壤施用多效唑后,杨梅树体叶片残留量最多,土壤过氧化氢酶、磷酸酶、蔗糖酶活性显著变化,根围土、根表土、根、枝和叶中细菌、真菌丰富度和多样性发生显著变化。本研究结果可为合理施用多效唑和评价多效唑对果园土壤和杨梅树体生态系统的影响提供科学依据,有利于指导多效唑的科学施用。     

基于高通量测序技术的香格里拉葡萄酒产区根际微生物多样性研究

【目的】明确香格里拉地区不同区域葡萄根际土壤微生物群落多样性,为香格里拉产区葡萄根际微生物资源的筛选和利用提供理论依据。【方法】采集香格里拉地区4个不同葡萄园中葡萄根际土壤,提取土壤微生物总DNA,应用Illumina Miseq高通量测序技术分析根际土壤微生物多样性。【结果】根际土壤微生物高通量测序分析结果表明:根际真菌的测定可以将其归类到6门131属,其中子囊菌门和担子菌门为优势菌;根际细菌的测定可以将其归类到50门467属,其中变形菌门、放线菌门和酸杆菌门是优势类群。不同海拔葡萄园的土壤样品中真菌相对丰度较高的为镰刀菌属(Fusarium)、Laetisaria、生赤壳属(Bionectria)、和Archaeorhizomyces,细菌相对丰度较高的为红游动菌属(Rhodoplanes)、拟杆菌属(Bacteroides)、硝化螺旋菌属(Nitrospira)和Steroidobacter。不同葡萄园间根际土壤菌群丰度存在差异,达日葡萄园土样中真菌的丰度增加明显,包括镰刀菌属(Fusarium)、生赤壳属(Bionectria)、毛壳菌属(Chaetomium)、白赤壳属(Haematonectria)、丝核菌属(Rhizoctonia)和拟青霉属(Paecilomyces);奔子栏葡萄园土样中细菌的丰度增加明显,包括拟杆菌属(Bacteroides)、红球菌属(Rhodococcus)、席藻属(Phormidium)、Blautia、德沃斯氏菌属(Devosia)和芽孢杆菌属(Bacillus)。冗余分析结果表明:土壤的电导率、有机质含量、碱解氮和速效钾对根际细菌群落组成影响较大,而速效磷和pH值影响不明显。【结论】香格里拉产区葡萄根际微生物多样性丰富,其中达日葡萄园土样中真菌丰度明显增加的种类较多,奔子栏葡萄园土样中细菌的丰度增加明显。不同区域根际细菌群落受土壤的电导率、有机质含量、碱解氮和速效钾含量影响较大。香格里拉产区葡萄园根际微生物多样性的研究为利用和开发产区特色微生物提供了理论依据。     

柴达木地区患根腐病枸杞根际土壤微生物多样性分析

为了解枸杞受根腐病菌侵染后植株根组织与根际土壤中真菌与细菌群落结构以及多样性，采用高通量测序技术对柴达木地区患根腐病枸杞的根组织和根际土壤样本进行分析。结果表明，根际土壤中的细菌群落丰度略高于根组织，而真菌多样性和丰度在根际土壤和根组织样本中无显著差异。在门水平，细菌群落中变形菌门（Proteobacteria）和拟杆菌门（Bacteroidetes）的相对丰度较高，真菌群落中子囊菌门（Ascomycota）和担子菌门（Basidiomycota）的相对丰度较高；在属水平，细菌中以假单胞菌（Pseudomonas）为主，真菌中以枝孢属（Cladosporium）和被孢霉属（Mortierella）为主。相关性分析显示，细菌群落在根组织和根际土壤样本中差异较大，而真菌群落在根组织和根际土壤样本间相关性较高；枝孢属（Cladosporium）和被孢霉属（Mortierella）的相对丰度在根组织和根际土壤中均显著上调，初步推测这2属真菌可能与枸杞根腐病发病相关。     

香蕉枯萎病和健康植株根际土壤细菌群落结构差异对比分析

【目的】研究云南香蕉枯萎病和健康植株根际土壤细菌群落结构组成差异,探索香蕉枯萎病发生的微生态机制,优化根际土壤微生物群落结构为其后续生态防控提供新策略。【方法】在云南香蕉枯萎病发生的蕉园,分别采集发病和健康植株的根际土壤,利用高通量测序技术研究细菌群落多样性、结构和组成的差异。【结果】香蕉植株根际土壤细菌多样性存在显著性差异,香蕉枯萎病植株的土壤细菌群落多样性高于健康植株。变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)和酸杆菌门(Acidobacteria)等4个菌门是香蕉植株根际土壤中的优势门菌群。2种类型香蕉植株根际土壤中有厚壁菌门(Firmicutes)、棒状杆菌门(Rokubacteria)和硝化螺旋菌门(Nitrospirae)等5个门菌群差异显著。其中,厚壁菌门(Firmicutes)丰度健康植株较发病植株高,棒状杆菌门(Rokubacteria)和硝化螺旋菌门(Nitrospirae)丰度发病植株较健康植株高。属水平上,健康植株的优势属依次为芽胞杆菌属(Bacillus)、朱氏杆菌属(Chujaibacter)、芽单胞菌属(Gemmatimonadaceae)和鞘脂单胞菌属(Sphingomonas);发病植株的优势属依次为:芽胞杆菌属(Bacillus)、芽单胞菌属(Gemmatimonadaceae)、鞘脂单胞菌属(Sphingomonas)和朱氏杆菌(Chujaibacter);芽胞杆菌属(Bacillus)、朱氏杆菌属(Chujaibacter)和土壤链霉菌属(Streptomyces)等5个菌属在2种类型香蕉植株根际土壤中差异显著,其中,芽胞杆菌属、朱氏杆菌属和土壤链霉菌属的丰度健康植株明显高于枯萎病植株。【结论】香蕉枯萎病和健康植株根际土壤细菌群落结构在一定程度上具有同源性,但部分菌群在2种类型植株根际土壤中的组成丰度有显著差异;差异菌群的功能多样性及与香蕉枯萎病病原菌的互作关系尚待明确。     

池塘鱼菜立体种养系统的微生物群落结构分析

为了解池塘鱼菜立体种养系统中微生物的群落结构特征, 探究池塘鱼菜立体种养系统不同组成之间的相互关系, 采用Illumina MiSeq高通量测序方法对系统不同组成的微生物16S rRNA V3～V4区进行测序,比较分析了水体、底泥、蕹菜Ipomoea aquatica Forsk根际与根表、暗纹东方鲀Takifugu obscures肠道及凡纳滨对虾Litopenaeus vanname肠道微生物群落多样性及差异.结果表明: 池塘鱼菜立体种养系统的6组样品细菌分布于 62 门 1 503 属, 优势菌门包括变形菌门 Proteobacteria (27. 71%)、放线菌门 Actinobacteria (16. 37%)、蓝细菌门Cyanobacteria (16. 05%) 和拟杆菌门Bacteroidetes (10. 07%), 主要优势菌属包括红球菌属Rhodococcus、葡萄球菌属 Staphylococcus、弓形杆菌属 Arcobacter、红杆菌属 Rhodobacter、硫杆菌属Thiobacillus和支原体属Mycoplasma; 水体的优势菌门为放线菌门、变形菌门、蓝细菌门和拟杆菌门, 底泥的优势菌门为变形菌门和拟杆菌门, 蕹菜根际及根表的优势菌门为变形菌门、蓝细菌门和拟杆菌门, 暗纹东方鲀肠道的优势菌门为厚壁菌门Firmicutes、 Epsilonbacteraeota、蓝细菌门和拟杆菌门, 凡纳滨对虾肠道的优势菌门为放线菌门和变形菌门; 池塘鱼菜立体种养系统中的功能性细菌分布略有不同, 蕹菜根表硝化细菌的相对丰度显著高于水体、鲀肠道和虾肠道 ( P<0. 05), 蕹菜根际反硝化细菌的相对丰度显著高于其他各组 (P<0. 05), 水体和蕹菜根际固氮菌的相对丰度显著高于虾肠道、底泥和鲀肠道 ( P<0. 05).研究表明, 池塘鱼菜立体种养系统的不同组成 (底泥、水体、蕹菜根际与根表、养殖对象肠道) 由于功能不同微生物群落结构存在较大差异, 在蕹菜根际及根表包含有相对丰度较高的硝化细菌、反硝化细菌、固氮菌, 有助于促进氮循环, 提高系统中氮的利用率, 而养殖对象肠道中既有有益菌也有致病菌属.     

烟草连作病害土壤与连作非病害土壤的细菌群落差异性比较

通过对烟草连作病害土壤、连作非病害土壤及新垦植烟土壤细菌群落结构间的差异性比较，为以微生物手段减少烟草连作病害提供一定的理论依据。采用宏基因组高通量测序技术，测定分析三类土壤的细菌群落结构。结果表明，连作病害土壤细菌总OTUs与独有OTUs最多，群落结构相似，同源性高；连作病害土壤中的蓝细菌门（Cyanobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、假单胞菌属（Pseudomonas）、铁矿沙单孢菌属（Arenimonas）、厌氧绳菌属（Bellilinea）、节杆菌属（Arthrobacter）、黄杆菌属（Flavobacterium）、类诺卡氏菌属（Nocardioides）占比显著高于连作非病害土壤和新垦土壤。连作非病害土壤样本间细菌群落结构差异较大，同源性较低。新垦土壤细菌慢生根瘤菌属（Bradyrhizobium）、酸土单胞菌属（Aciditerrimonas）、分枝杆菌属（Mycobacterium）、鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）、红游动菌属（Rhodoplanes）5个属所占比例较高，但硝化螺旋菌属（Nitrospira）占比较低，细菌群落结构...     

白粉病对大叶黄杨叶片内生细菌群落的影响

【目的】研究白粉病对大叶黄杨（Euonymus japonicus）叶片内生细菌群落结构特征、互作关系及群落关键种的影响,为大叶黄杨白粉病的生物防治提供参考。【方法】以北京市大叶黄杨绿化带的健康叶片（HL）及感染白粉病叶片（DL）为材料,测定其硝酸盐、可溶性糖、可溶性蛋白及叶绿素含量。采用Illumina MiSeq测序技术测定叶片内生细菌群落特征,用ADONIS、MRPP和PERMANOVA方法分析细菌群落不相似性,采用典范对应分析（CCA）和Mantel分析研究细菌群落结构与叶片理化指标的相关性,通过细菌群落的分子生态网络分析（MENA）确定群落互作关系及关键种。【结果】大叶黄杨DL的叶绿素含量显著低于HL,而可溶性蛋白质含量显著高于HL。大叶黄杨HL和DL叶内生细菌群落的多样性及群落结构无显著差异。HL优势菌门为变形菌门、放线菌门、厚壁菌门、蓝细菌门、拟杆菌门,DL优势菌门为变形菌门、放线菌门、厚壁菌门、蓝细菌门。HL优势属相对丰度从高到低依次为罗尔斯通氏菌属、无色杆菌属、贪铜菌属、类芽孢杆菌属、盐孢菌属、芽孢杆菌属、伯克霍尔德菌属、土单胞菌属、节杆菌属;DL优势属为罗尔斯通氏菌属、盐孢菌属、伯克霍尔德菌属、芽孢杆菌属、罗河杆菌属。大叶黄杨叶片的叶绿素含量显著影响细菌群落结构,主要影响HL的变形菌门和放线菌门相对丰度。MENA结果显示,DL内生细菌群落的互作关系比HL更复杂,竞争关系更强。HL内生细菌群落中未发现关键种,而DL中发现了5个细菌群落关键种,分别为放线菌门的诺卡氏菌科红球菌属、类诺卡氏菌科和鱼孢菌科及变形菌门的生丝微菌科丝微菌属和华杆菌科。【结论】白粉病感染对大叶黄杨叶片内生细菌群落结构及多样性无显著影响,但改变了细菌群落的互作关系,说明大叶黄杨叶片内生细菌对白粉病的感染具有响应效应。     

基于高通量测序分析间作猫豆对甘蔗根际土壤微生物的影响

【目的】探究甘蔗间作猫豆对甘蔗根际土壤微生物多样性的影响,为改善甘蔗根际土壤微生物群落结构及促进甘蔗生长提供理论参考。【方法】采用单因素试验设计,分析单作甘蔗（CK）和甘蔗间作猫豆（T处理）2种种植方式对甘蔗根际土壤养分的影响,并采用Illumina HiSeq高通量测序技术,在门和属水平上分析甘蔗根际土壤微生物群落结构,在种水平进行主成分（PCA）分析。【结果】T处理的根际土壤中全氮、全钾、水解性氮、有效磷和有机质含量均大于CK。T处理的根际土壤中细菌的丰富度和多样性高于真菌的丰富度和多样性;T处理的根际土壤中细菌丰富度高于CK,但差异不显著（P> 0.05,下同）,其多样性显著高于CK（P< 0.05,下同）;T处理的根际土壤中真菌的丰富度和多样性均显著高于CK。CK和T处理土壤样品的主要优势细菌门为变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）和酸杆菌门（Acidobacteria）,其相对丰度均大于10.00%,优势细菌属分别为水恒杆菌属（Mizugakiibacter）、游动四孢属（Luedemannella）、乳杆菌属（Acidothermus）和布氏杆菌属（Bryobacte）,但T处理根际土壤样品中水恒杆菌属、游动四孢属和乳杆菌属的相对丰度分别较CK下降2.47%、1.78%和0.68%,其他细菌属分别增加0.10%～0.86%。CK和T处理根际土壤中优势真菌门为子囊菌门（Ascomycota）,分别为80.00%和92.00%,其次是担子菌门（Basidiomycota）,分别为8.00%和6.00%,排名前3的优势真菌属均为戴氏霉属（Taifanglania）、毛壳属（Chaetomium）和镰刀菌属（Fusarium）。CK和T处理的6份根际土壤样品在种水平上的主成分（PCA）分析结果显示,细菌群落PC1的变异为29.37%,PC2的变异为20.26%,二者的总贡献率为49.63%;真菌群落PC1的变异为33.44%,PC2的变异为27.73%,二者的总贡献率为56.17%。CK与T处理的细菌群落分别属于不同象限,CK位于第1和第3象限,而T处理位于第2和第4象限。【结论】甘蔗间作猫豆可改善甘蔗根际的土壤养分状况,改变甘蔗根际微生物的群落结构,提高细菌和真菌的丰富度和多样性,但未影响优势菌门的排序。     

屎肠球菌对哺乳期仔猪结肠微生物群落 优势门属的影响

[目的]分析屎肠球菌(Enterococcus faecium)活菌对哺乳期仔猪结肠微生物群落优势门属的持续影响,为揭示益生菌调节仔猪肠道健康的作用机制及人为调控仔猪肠道微生物以促进其健康提供参考依据.[方法]给健康新生仔猪灌服无菌脱脂乳(对照组)或屎肠球菌制剂(益生菌组),持续灌服6 d,分别采集7和21日龄仔猪结肠内容物,提取总细菌DNA后进行PCR扩增,采用Illumina MiSeq高通量测序技术检测16S rRNA序列的V3~V4可变区,分析肠道微生物群落α多样性及其在门和属分类水平上的结构特点.[结果]给新生仔猪灌服屎肠球菌并不影响7和21日龄仔猪结肠微生物群落α多样性.与对照组相比,益生菌组7日龄仔猪结肠微生物群落优势门的相对丰度无显著变化(P>0.05,下同),21日龄仔猪拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes)的相对丰度也无显著差异,但变形杆菌门(Proteobacteria)相对丰度呈显著增加趋势(P<0.05,下同);在属水平上,益生菌组7日龄仔猪结肠微生物群落中相对丰度变化明显的优势属均隶属于拟杆菌门,其中,普雷沃氏菌属(Prevotella)相对丰度显著增加,而拟杆菌属(Bacte-roides)相对丰度极显著减少(P<0.01,下同),丁酸单胞菌属(Butyricimonas)相对丰度显著减少;21日龄仔猪结肠微生物群落中66.67%优势属的相对丰度呈减少趋势,其中以厚壁菌门4个属的变化尤其明显,即巨型球菌属(Megasphaera)相对丰度极显著减少,乳杆菌属(Lactobacillus)、产琥珀酸菌属(Succiniclasticum)和粪杆菌属(Faecalibacterium)相对丰度显著减少.[结论]新生仔猪口服屎肠球菌能对其结肠微生物群落优势门或属组成产生持续影响,表现为促进有益于结肠健康菌属的生长,而抑制具有潜在致病性菌属的增殖,为今后定向研究调控仔猪肠道健康的肠道共生微生物提供明确范围.     

赣南脐橙黄龙病植株根际土壤微生物多样性研究

【目的】分析赣南脐橙黄龙病患病植株和健康植株根际土壤微生物多样性和群落组成,为黄龙病新型生态防控提供参考依据。【方法】以赣南脐橙黄龙病典型患病植株、疑似患病植株、健康植株根际土壤和裸地土壤为研究对象,利用高通量测序技术比较分析样品间微生物多样性和群落结构特征,并探讨土壤理化性质与微生物群落的关系。【结果】赣南脐橙患病植株根际土壤细菌群落的丰富度和多样性均高于健康植株根际土壤,其真菌群落的多样性也高于健康植株根际土壤,但真菌群落丰富度低于健康植株根际土壤;脐橙患病植株与健康植株根际土壤微生物群落组成相似,但相对丰度存在差异;在门水平上,患病植株根际土壤中绿弯菌门、酸杆菌门等菌门增加,而放线菌门、担子菌门等菌门有所减少;在属水平上,患病植株根际土壤中芽杆孢菌属、篮状菌属等有益菌属减少,而镰刀菌属、曲霉属等致病菌属则有所增加;患病植株根际土壤中全氮、全磷含量均低于健康植株根际土壤,而全碳含量高于健康植株根际土壤,全磷是影响样本根际土壤微生物多样性和群落组成变化的主要因素。【结论】赣南脐橙感染黄龙病后,其根际土壤理化性质发生了明显变化,土壤微生物多样性和群落组成也有所改变,这些差异在一定程度上...     

马铃薯健株与黄萎病株根际土壤真菌群落结构及其对碳源利用特征

【目的】通过研究马铃薯健康植株与黄萎病株的根际土壤真菌群落结构与功能多样性的差异,明确土壤真菌群落结构与黄萎病发生之间的关系,为最终从微生物生态学的角度解释马铃薯黄萎病的发生原因及其生态防控提供理论依据。【方法】以河北省坝上地区马铃薯健株与黄萎病株的根际土壤为研究对象,分别利用实时荧光定量PCR（real-time PCR）和高通量测序（Illumina MiSeq）技术检测根际土壤中大丽轮枝菌（Verticillium dahliae）ITS基因拷贝数量并分析真菌群落结构变化,结合冗余分析（RDA）明确真菌群落结构与土壤养分的相关性。同时利用Biolog-ECO平板法比较健株与黄萎病株根际土壤微生物对碳源的利用能力。【结果】马铃薯黄萎病的发生与土壤中大丽轮枝菌ITS基因拷贝数量存在相关性,在病株根际土壤中病原菌数量高,而在健株根际土壤中未检测到病原菌。高通量测序分析表明,病株根际土壤真菌多样性指数低于健康植株,但多样性差异不显著。在群落组成的门水平上,与健株根际土壤相比,病株根际土壤中的子囊菌门（Ascomycota）和丝孢菌门（Mortierellomycota）相对丰度上升幅度分别为20.68%和16.16%,而担子菌门（Basidiomycota）的相对丰度下降51.43%。在属水平上,病株根际土壤中轮枝菌属（Verticillium）、青霉属（Penicillium）、维希尼克氏酵母属（Vishniacozyma）、红酵母属（Rhodotorula）和芽枝霉属（Cladosporium）的相对丰度呈上升趋势,增加倍数分别为71.96、3.62、6.11、15.38和6.24倍,而小不整球壳属（Plectosphaerella）、Guehomyces、葡萄穗霉属（Stachybotrys）、赤霉属（Gibberella）、曲霉属（Aspergillus）菌群的相对丰度下降幅度分别为45.10%、61.41%、96.87%、45.85%和44.39%。真菌群落组成与土壤养分的冗余分析（RDA）表明,健株根际土壤优势群落的相对丰度（如小不整球壳属、Guehomyces、葡萄穗霉属、赤霉属、曲霉属）与硝态氮、有机质和pH呈正相关,而黄萎病株根际土壤优势群落的相对丰度（如轮枝菌属、链格孢属、刺盘孢属、被孢霉属、腐质霉属、青霉属、维希尼克氏酵母属、红酵母属和芽枝霉属）与无机磷和速效磷呈正相关。不同根际土壤的AWCD值表明,病株根际土壤微生物对碳源的利用能力高于健株。进一步分析发现,与健株相比,病株土壤微生物对羧酸类碳源的利用能力显著提高,而对氨基酸类、胺类、碳水化合物类、聚合物类和双亲化合物类碳源利用能力差异不显著。【结论】病株的根际土壤真菌多样性降低和群落结构改变是马铃薯黄萎病发生的重要特征,其中轮枝菌属菌群的相对丰度显著提高是最主要特征,并且真菌群落结构受土壤养分影响。同时,病株根际土壤微生物对羧酸类碳源利用能力显著提高。     

小麦根系分泌物对西瓜连作土壤真菌群落结构的影响

【目的】研究小麦根系分泌物对西瓜连作土壤中特异性菌群、真菌群落结构和多样性的影响,明确根系分泌物对改善连作土壤微生物环境的作用,为西瓜枯萎病的生态防治和菜田土壤的健康保持提供参考。【方法】本试验以连作3年的西瓜土壤为研究对象,利用土培盆栽试验研究小麦根系分泌物对西瓜连作土壤中真菌群落结构和多样性的影响。【结果】荧光定量结果表明外源添加小麦根系分泌物降低了土壤中总真菌、尖孢镰刀菌和西瓜专化型尖孢镰刀菌的菌群丰度,增加了木霉菌的菌群丰度,且有西瓜苗并添加小麦根系分泌物处理的木霉菌丰度最高,尖孢镰刀菌的丰度最低。无西瓜苗并添加去离子水溶液处理的木霉菌丰度最低,尖孢镰刀菌的丰度最高。在门水平,增加了西瓜连作土壤中壶菌门（Chytridiomycota）的相对丰度,降低了接合菌门（Zygomycota）和担子菌门（Basidiomycota）的相对丰度;在属水平,增加了对病原菌有拮抗作用的毛壳菌属（Chaetomium spp.）和顶孢霉属（Acremonium spp.）的相对丰度,同时降低了有致病潜力的尖孢镰刀菌属（Fusarium spp.）和腐生菌（Humicola spp.）物种的相对丰度。【结论】小麦根系分泌物引起的西瓜连作土壤中真菌群落的变化是小麦间作西瓜减缓西瓜病害的原因之一。     

健康与患根腐病草莓根际、非根际与根内真菌群落多样性

利用Illumina MiSeq测序技术,对健康与患根腐病草莓根际土壤、非根际土壤及根内真菌ITS区的rRNA进行扩增和高通量测序,分析不同部位样品真菌群落结构与多样性。结果表明,健康组共鉴定出14个门、40个纲、99个目、211个科、377个属、561个种;患根腐病组共鉴定出14个门、39个纲、98个目、238个科、385个属、570个种。患根腐病草莓根际土壤真菌群落丰富度、多样性和均匀度高于健康草莓,非根际土壤及根内真菌群落丰富度、多样性和均匀度均低于健康草莓。健康与患根腐病草莓根际与非根际土壤样品的优势菌门均为子囊菌门（Ascomycota）、被孢霉门（Mortierellomycota）和担子菌门（Basidiomycota）,根内样品的优势菌门均为子囊菌门和担子菌门;患根腐病草莓根际土壤、非根际土壤及根内样品的子囊菌门和担子菌门相对丰度均高于健康草莓,被孢霉菌门相对丰度均低于健康草莓。患根腐病草莓根际和非根际土壤的优势属均为帽状菌属（Pilidium）和被孢霉属（Mortierella）,健康草莓根际和非根际土壤的优势属均为玛利亚霉菌属（Mariannaea）和被孢霉属。患根腐病草莓根际土壤被孢霉属相对丰度比健康草莓增加2.26%,而非根际土壤被孢霉属比健康草莓减少1.63%。健康和患根腐病草莓根内样品优势属均为帽状菌属和玛利亚霉菌属,患根腐病草莓根内玛利亚霉菌属比健株减少7.53%。健康与患根腐病草莓根际土壤、非根际土壤及根内真菌群落组成差异明显,说明草莓根腐病的发生与田间土壤及根内真菌群落结构改变密切相关。     

不同轮作模式对马铃薯根际土壤真菌群落的影响

【目的】揭示不同轮作模式对马铃薯根际土壤真菌群落的影响,为土壤健康管理及维持马铃薯可持续生产提供科学依据。【方法】分别对旱地轮作和水旱轮作模式下的马铃薯健康植株及发生细菌性软腐病植株的根际土壤样品进行采集,将旱地轮作和水旱轮作模式下健康植株根际土壤样品分别记为HD.J和SH.J,将旱地轮作和水旱轮作模式下发生细菌性软腐病植株根际土壤样品分别记为HD.B和SH.B。利用Illumina高通量测序平台,分析真菌核糖体DNA内转录间隔区1（ITS1）的序列,比较在2种轮作模式下马铃薯根际土壤真菌群落特征的差异。【结果】马铃薯健康植株的根际土壤真菌群落组成和多样性特征在2种轮作模式下相似,主坐标分析也显示HD.J和SH.J的距离很接近。HD.J和SH.J在门水平已知的真菌类群中均以子囊菌门和担子菌门为优势菌门,子囊菌门的相对丰度分别为33.0%和30.0%,担子菌门的相对丰度分别为3.8%和9.6%;HD.J和SH.J的门水平未知真菌丰度分别为63.0%和60.0%。HD.J和SH.J的共有优势目是子囊菌门的肉座菌目、柔膜菌目、格孢腔菌目和粪壳菌目及担子菌门的伞菌目,推测是马铃薯根际土壤真菌群落的核心类群。2种轮作模式下的马铃薯根际土壤真菌群落Alpha多样性依次为HD.B>SH.J>HD.J>SH.B。HD.B和SH.B中担子菌门的相对丰度明显高于HD.J和SH.J,其中SH.B中担子菌门的地星目真菌丰度高达82.8%,HD.B中担子菌门的银耳目丰度为18.6%;HD.B中还有2个优势属分别是可引起马铃薯黄萎病的轮枝孢属和引起水稻菌核杆腐病的双曲孢属,丰度分别为6.8%和5.9%。通过比对FUNGuild数据库预测根际土壤真菌营养型,发现HD.J只有病原营养型真菌相对丰度较高（20.6%）,HD.B的病原营养型真菌、腐生营养型真菌和病原—腐生—共生营养型真菌的相对丰度分别为15.4%、18.8%和21.4%;SH.J和SH.B的腐生营养型真菌相对丰度分别为28.2%和10.2%,其他营养型真菌的相对丰度总和分别为4.6%和4.9%。【结论】马铃薯根际土壤真菌优势类群在2种轮作模式下保持稳定,推测是马铃薯根际土壤真菌群落的核心类群,对维持马铃薯健康生长具有重要意义。旱地轮作模式可能更有利于根际土壤中病原营养型真菌的富集,发病马铃薯可能更有利于根际土壤中腐生营养型真菌生长,导致土壤微生态平衡被破坏,及时清理发病植株残体可加快恢复土壤健康。     

棉花不同发育时期根际微生物的动态变化

为了解棉花不同发育时期根际细菌和真菌的群落结构和多样性变化,对2个棉花栽培种--陆地棉和海岛棉不同发育时期的根际土壤及未种植棉花的对照土DNA进行16S和ITS扩增子测序与分析。结果表明:棉花各发育时期根际土中细菌和真菌的物种丰富度显著(P<0.05)小于对照土,根际土中的物种丰富度在蕾期最高。棉花苗期与蕾期根际细菌群落之间的差异菌群进化距离较远。聚类分析表明,变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、蓝细菌门(Cyanobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、浮霉菌门(Planctomycetes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和疣微菌门(Verrucomicrobia)为棉花根际细菌的优势菌门,子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)和接合菌门(Zygomycota)为棉花根际真菌的优势菌门。此外,棉花根际细菌和真菌群落中相对丰度较对照显著(P<0.05)升高和降低的菌属在不同发育时期存在差异,其中,在根际土中相对丰度显著(P<0.05)升高的菌属在蕾期最多。     

林下种植重楼和珠子参后土壤细菌结构与功能变化

为探索不同植被下土壤细菌群落构成和功能差异及其与土壤因子的关系，采用高通量测序，对移栽重楼和珠子参根际及原始林地土壤细菌进行16SrRNA测序。结果表明，重楼根际土壤的Chao1和ACE指数显著高于原始林地土壤。Simpson和Shannon指数与土壤因子的相关性不显著，Chao1和ACE指数与EC、WC、TP、MBC、MBP、AP呈显著正相关，与AK、MBC:MBP、NiR、SUC呈显著负相关。变形菌门和酸杆菌门在原始林地土壤中丰度最高，拟杆菌门在重楼根际土壤中丰度最高，厚壁菌门在珠子参根际土壤中丰度最高。KEGG分析发现，原始林地土壤在细胞过程、环境信息处理、遗传信息处理与代谢等4个一级功能层面均有丰度较高的基因，重楼根际土壤中丰度较高的基因主要位于代谢层面，而珠子参根际土壤则是遗传信息处理层面的个别基因丰度较高，和KEGG功能基因丰度具有较高相关性的土壤因子与调控Chao1和ACE指数的土壤因子较为类似，说明细菌群落组成与基因功能紧密相关。此外，重楼和珠子参根际土壤均表现出次生盐渍化和温室气体排放增强的现象。     

马铃薯根际土壤细菌群落结构及其对干旱胁迫的响应

为研究马铃薯根际土壤细菌的群落结构及其对干旱胁迫的响应,采用盆栽试验,以开花期马铃薯根际土壤为研究对象,提取其总DNA,通过Illumina Miseq对细菌 V3~V4区进行高通量测序,对干旱处理下马铃薯根际微生物的群落结构进行分析。结果表明,共鉴定有效序列1 263 889条,6 785个OTUs归属33个门、94个纲、267个目、462个科、919个属、1 930个种。与对照土壤相比,种植马铃薯后根际土壤中的变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、厚壁菌门（Firmicutes）和芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）为优势菌门,其中放线菌门（Proteobacteria）的相对丰度显著增加。干旱处理提高了马铃薯根际土壤中变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）和假单胞菌属（Pseudomonas）的相对丰度。PCoA（principal coordinates analysis）分析显示,种植马铃薯和干旱胁迫是造成土壤细菌群落结构变异的重要因素。PICRUSt（phylogenetic investigation of communities by reconstruction of unobserved states）分析表明,干旱处理后根际土壤细菌的变化与马铃薯植株的生理代谢、信号转导、防御机制和基本生命活性等密切相关,对植物的生存和耐旱性具有重要意义,为通过改良土壤微生物环境来提高植物胁迫耐受性提供了重要参考。     

炭化苹果枝对苹果根区土壤细菌和真菌多样性的影响

【目的】根区土壤微生物是影响根系环境的重要因素,炭化苹果枝是废弃果树枝条低氧高温热解产物,研究施用炭化苹果枝对苹果根区土壤细菌和真菌的群落结构及其多样性的影响,为炭化苹果枝的合理应用以及改善果园土壤生物学性状提供理论依据。【方法】在春季,将长势一致的2年生‘富士’苹果幼树(砧木为平邑甜茶)移栽到含有不同质量比(0—4%)炭化苹果枝的盆栽土壤中,于移栽120 d后采集土样,提取基因组DNA,通过PCR扩增建立文库,利用Miseq平台Illumina第二代高通量测序技术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区域的丰富度和多样性指数以及群落结构。【结果】从15个苹果根区土壤样本中获得16 656个细菌分类操作单元(OTU)和435个真菌OTU,其中,变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和酸杆菌门(Acidobacteria)是优势细菌,其相对丰度共占70.68%—72.80%;担子菌门(Basidiomycota)、子囊菌门(Ascomycota)和接合菌门(Zygomycota)是优势真菌,其相对丰度共占68.00%—75.14%。群落物种丰富度指数(Chao指数和Ace指数)分析显示,1%炭化苹果枝增加了细菌的群落丰富度,其Chao指数提高了15.42%,Ace指数提高3.89%;0.5%炭化苹果枝增加了真菌的群落丰富度,其Chao指数提高了2.80%,Ace指数提高了3.61%。群落多样性指数(Shannon指数和Simpson指数)分析表明,0.5%—4%炭化苹果枝降低了土壤细菌的多样性,增加了土壤真菌的多样性;其中,细菌群落多样性Shannon指数在炭化苹果枝用量为1%时最低,真菌Shannon指数在炭化苹果枝用量为0.5%时最高。1%、2%和4%的炭化苹果枝均不同程度地降低了根区土壤变形菌门、酸杆菌门和担子菌门的相对丰度,提高了拟杆菌门和接合菌门的相对丰度;真菌担子菌门中的锈革孔菌科(Hymenochaetaceae)的相对丰度最大(数值在31.99%—46.74%),施用1%、2%和4%的炭化苹果枝可使其降低。0.5%—4%的炭化苹果枝能增加不同处理所独有的细菌OTU数目,改变细菌类群组成,其中独有的细菌OTU数目是共有OTU数目的 1—3倍,但对真菌类群组成没有明显影响。【结论】施用0.5%—4%(w/w)炭化苹果枝明显改变苹果根区土壤细菌和真菌的丰富度和多样性,增加各用量下所特有的细菌物种,其中1%的炭化苹果枝明显提高根区土壤细菌的丰富度。     

哈密淖毛湖主栽甜瓜病原微生物分离及鉴定

【目的】研究新疆哈密淖毛湖主栽甜瓜品种黄86及西州蜜的健康和发病植株根、藤蔓、果实及根际土中可培养微生物的分离、培养及鉴定,为淖毛湖主栽品种的甜瓜病害防控提供必要的病原菌和微生物病害种类信息。【方法】采集病株及对照健康株样品的根、藤蔓、果实及根际土,采用稀释涂布法分离、培养细菌及真菌,采用16s rDNA及ITS 初步鉴定分离菌株,对比健康株及病株样品中的微生物,分析潜在的病原菌及微生物病害种类。【结果】甜瓜品种黄86健康株及病株中共计分离、培养鉴定可培养菌株23株,其中细菌13株,真菌10株,潜在病原菌4株;甜瓜品种西州蜜健康株及病株中共计分离、培养鉴定可培养菌株51株,其中细菌37株,真菌14株,潜在病原菌4株。【结论】甜瓜品种黄86主要病原菌2株,为尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)、大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)可分别引起甜瓜枯萎病、黄萎病;甜瓜品种西州蜜主要病原菌1株,为腐皮镰孢菌(Fusarium solani),可引起甜瓜镰孢根腐病。     

不同连作年限菊花根际土壤微生物多样性变化特征

为揭示连作菊花根际土壤微生物群落结构和多样性变化特征,以不同连作年限菊花根际土壤为试验材料,采用高通量测序技术(Illumina-MiSeq)和生物信息学方法,分析无连作(CK)、连作2年(2a)、连作9年(9a)菊花根际土壤细菌和真菌的丰富度、多样性指数和群落结构,以期为菊花连作障碍防控提供理论支撑。结果表明,2a、9a根际土壤细菌数量和多样性较CK显著(P<0.05)增加,2a和9a的群落结构相似,共有OTU(operational taxonomic unit)比例高。连作对菊花根际土壤真菌群落多样性和丰度影响较小,但对真菌群落组成影响显著,2a、9a根际土壤真菌接合菌门、担子菌门和被孢霉属等群落丰度减少,明梭孢属、镰刀菌属、土赤壳菌等群落丰度增加。菊花连作会显著增加其根际土壤细菌数量和多样性,显著影响真菌群落结构组成。