不同生态环境下银中杨内生菌群落结构及生态位变异

【目的】研究生长在3个不同地点的银中杨根和茎中内生细菌和真菌的多样性,为植物和微生物互作研究提供参考。【方法】分别在黑龙江省大庆市林源镇常围子村、齐齐哈尔市错海林场和北京市房山区韩村河东营苗圃,取银中杨根和茎,表面消毒后,提取微生物DNA,通过16S r RNA和内部转录间隔区(ITS)扩增子Illumina MiSeq测序以确定内生细菌和真菌群落的多样性。【结果】测序结果根据97%的序列相似性水平,将细菌和真菌的reads分别归类为1 541和240个OTU。与数据库比对后确定银中杨内生细菌群落主要以放线菌纲、β-变形菌纲、α-变形菌纲、γ-变形菌纲和拟杆菌纲为主,内生真菌群落主要以座囊菌纲、伞菌纲、子囊菌纲、和银耳纲为主。α多样性和β多样性结果表明,北京、大庆和齐齐哈尔3个地点银中杨的茎内生菌群落明显聚集;而根内生菌群落表现出依赖于植物器官和生长环境的现象。Mantel检验结果表明,p H值、土壤有机质(SOM)含量和钾(K)含量与杨树根内生菌群落显著相关(P0. 05);而氮(N)、磷(P)含量并不是解释银中杨根内生菌群落差异的重要因素。由此确定不同生态环境下生长的银中杨不同器官中的核心微生物,共获得23个核心细菌OTU,归属于6个纲; 22个核心真菌OTU,归属于7个纲。还可确定7个根内生细菌指示OTU:Actinophytocola、游动放线菌属、假诺卡氏菌属、红微菌属、链霉菌属、贪噬菌属和慢生根瘤菌属; 5个茎内生细菌指示OTU:双歧杆菌属、红球菌属、小杆菌属、粪杆菌属和微球菌属。2个根内生真菌指示OTU:小球腔菌属和Ilyonectria; 3个茎内生真菌指示OTU:格孢腔目、链格孢属和Endosporium。Up Set R结果表明:内生细菌中有51(3. 30%)个OTU被6组样本共有,6个组单独特有的OTU占总OTU数的4. 54%～15. 44%;内生真菌中有1(0. 42%)个OTU被6组样本共有,6个组单独特有的OTU占了总OTU数的2. 92%～29. 17%。【结论】银中杨根内生细菌和真菌群落结构取决于栽植环境中土壤的p H值、有机质含量和钾含量。不同植物器官可代表内生菌群落的独特生态位。本研究可确定与银中杨不同器官和不同生长环境条件相关的指示OTU和核心微生物。     

铁皮石斛内生细菌群落结构分析

采集人工种植2年的铁皮石斛,将根、茎和叶研磨为粉末,采用NA培养基分离纯化其内生细菌,酶切去除冗余,利用16S rRNA基因序列同源性分析,对铁皮石斛根、茎和叶中分离得到的49株内生细菌进行分离鉴定。结果表明,获得的49株内生细菌在根、茎、叶中分别有24株、15株和10株,分别属于芽孢杆菌属的5个种、假单孢杆菌属的1个种和沙雷氏菌属的1个种。分离出的内生细菌表现出一定程度的细菌区系相似性,也表现出细菌区系的器官特异性。铁皮石斛内生细菌在石斛根部分布的属、种数量明显比茎、叶多,土壤可能是铁皮石斛内生细菌的主要来源;铁皮石斛不同部位内生细菌群落结构存在一定差异,群落种数根＞茎＞叶。研究获得荧光假单胞杆菌20株,占总内生细菌数量的40.82％,判断其可能为优势菌株。     

不同竹子内生细菌结构和多样性比较研究

竹子是中国重要的森林资源,为了解毛竹、孝顺竹、窄叶苦竹的根、叶组织内生细菌特性,以及与其定植土壤环境的关系,分别采集了3种竹子的叶、根和根区土壤样品。分别采用CTAB法与Power soil试剂盒提取植物组织和土壤DNA,应用PCR-DGGE方法分析细菌群落结构及多样性。结果表明,植物中的大部分细菌与土壤细菌相似,土壤细菌是竹子内生细菌的主要来源。竹子种类对土壤细菌结构和多样性有一定影响,孝顺竹定植土壤细菌多样性显著低于(P0.05)毛竹和窄叶苦竹,其群落结构与其他2种竹子差异相对较大。土壤细菌群落多样性显著高于竹子的内生细菌,竹叶和根部组织之间没有显著差异。但相同组织孝顺竹内生细菌多样性明显高于(P0.05)毛竹及窄叶苦竹。     

植物组培内生菌污染的防治措施

文章对植物组织培养中的内生菌污染和外生菌污染的区别和内生菌在植物体内的分布种类进行阐述,对组培内生菌污染的危害特点、发生原因及防治措施等进行归纳综述,以期为植物组培内生细菌污染的预防和控制提供参考。     

冀北山区不同植被恢复类型根际土壤细菌群落结构及多样性

【目的】研究冀北山区不同植被恢复类型对根际土壤细菌群落结构特征和多样性影响,探索自然和人工恢复对土壤微生物的作用机制,为该区域植被恢复与管理提供理论依据。【方法】以自然恢复的灌草丛、灌木林、次生林以及人工恢复的人工林根面、根际和非根际土为研究对象,通过Illumina Miseq平台对细菌16S rRNA的V3—V4片段进行高通量测序,分析土壤细菌α、β和功能多样性、群落结构组成以及与环境因子的关系。【结果】1)各恢复类型细菌α多样性差异显著(P0.05),次生林土壤细菌丰度和多样性均高于人工林,灌草丛多样性高,丰度最低;灌木林丰度高,多样性最低。不同根际范围土壤细菌α多样性差异不显著(P0.05),整体表现为根面和根际土高于非根际土。2)次生林和人工林土壤细菌群落结构有一定相似性;次生林与灌草丛、灌木林土壤细菌群落结构差异较大。根际土与非根际土细菌群落结构有一定相似性,根面土与根际、非根际土细菌结构差异较大。3)变形菌门、放线菌门、拟杆菌门、酸杆菌门、芽单胞菌门和厚壁菌门为优势类群。各样地有机质分解菌群(变形菌门、放线菌门和拟杆菌门)丰度差异显著,灌草丛和次生林显著高于其他样地,根面和根际土显著高于非根际土。固碳和固氮菌群(芽单胞菌门和厚壁菌门)分布较均匀。4)土壤田间持水量、有机质和全磷、植被分布均匀度、Simpson多样性指数和丰富度指数是影响土壤细菌群落的主要因素。土壤因子(田间持水量、有机质和全磷)对灌木林和灌草丛非根际土细菌影响极显著,对根面和根际土细菌作用较小;植被因子(植被分布均匀度、Simpson多样性指数和丰富度指数)对乔木林(次生林和人工林)不同根际范围土壤细菌群落影响均达到极显著水平。5)新陈代谢功能在KEGG上的编码基因数量最多,是土壤细菌的优势功能。各土样细菌群落KEGG功能基因序列数量和多样性差异显著,说明各植被恢复类型根际土壤中有许多具有各自独特功能的菌种,但土壤和植被不能决定土壤细菌功能多样性。【结论】恢复方式、植被类型和根系对冀北山区土壤细菌群落结构和多样性均有影响,其中恢复方式对土壤细菌多样性作用更明显,植被类型对土壤细菌群落结构影响更显著。距离根系越近,土壤细菌多样性越高,土壤细菌群落结构与非根际土差异越大。此外,环境因子如土壤养分、水分含量及植被分布状况等均与土壤细菌群落结构及多样性有关。     

华南三地红树林土壤微生物及其与土壤化学性质的相关性研究

研究了广东深圳、福建龙海和海南海口3个地点红树林土壤微生物数量与土壤主要化学性质的关系,及其解磷菌在红树植物根际的分布状况.结果表明:3个地点的土壤微生物数量均以细菌类群占绝对优势,其次是放线菌和丝状真菌;深圳红树林土壤微生物总数、细菌、放线菌和丝状真菌数量在3个地点中最高,其中丝状真菌数量与其余两地差异显著(P<0.05);微生物总数、细菌数与土壤全N、全P呈极显著正相关(P<0.01),真菌数与全P呈显著正相关(P<0.05);多元统计分析结果表明,影响土壤微生物总数与细菌数量最主要的因子是全N,影响放线菌与真菌数量最主要的因子是全P;从根际不同部位筛选出31株解磷菌株,细菌占多数;三地红树林解磷菌在根际的分布均以土壤中含量最多.     

李园杂草管理方式对土壤细菌群落和生态功能的影响

【目的】分析不同杂草管理方式对位于国家重点生态功能县的李园细菌群落结构和生态功能的影响,为李园土壤健康管理提供参考。【方法】以自然生草、人工生草、除草剂除草的李园和邻近天然槲栎次生林土壤为研究对象,提取土壤细菌DNA,对其ITS基因进行扩增,采用高通量测序和功能预测的方法研究细菌的多样性、群落结构及生态功能。【结果】不同处理OTU数量为2 012～3 522,细菌种类33门、108纲、242目、383科、667属。绿弯菌门、放线菌门、变形菌门和酸杆菌门为主要门类,在各处理中4个门的总丰度达到80%以上。多样性分析显示,天然林Ace和Chao指数显著低于李园的3个处理。群落组成和差异分析显示,天然林土壤酸杆菌优势比较大,病害细菌少,并有少量的有益细菌蛭弧菌;李园的鞘脂单胞菌相关病害的风险大,生草可在一定程度上提高芽孢杆菌等有益细菌的丰度,尤其自然生草比较明显。人工生草还有利于提高李园细菌的多样性,尤其是芽单胞菌的富集比较明显。使用除草剂的李园则主要富集了绿弯菌门的种类,而降低了苔藓杆菌的丰度。功能预测分析显示,土壤细菌新陈代谢最活跃,主要包括碳水化合物代谢和氨基酸代谢等,涉及化能异养、纤...     

基于高通量测序的4种不同树种人工林根际土壤细菌结构及多样性

【目的】研究黄河三角洲4个不同树种人工林根际土壤细菌群落结构及多样性,揭示人工林改善土壤生产力的微生物学机制,为人工林的栽培和管理提供理论依据。【方法】应用高通量测序技术,比较臭椿、榆树、绒毛白蜡和刺槐4种人工林根际土壤细菌群落结构及多样性,并结合根际土壤理化性质进行相关性分析。【结果】1)臭椿、榆树、白蜡和刺槐人工林根际土壤细菌分别有27、26、28和28门,酸杆菌门、变形菌门和放线菌门3门细菌在4种人工林根际土壤中相对丰度大于10%,是根际土壤中的优势群落;硝化螺旋菌门、绿弯菌门、浮游菌门、芽单胞菌门和疣微菌门5门细菌相对丰度超过1%,是根际土壤中的主要群落。4种人工林根际土壤中变形菌门、WS3、蓝藻菌门、广古菌门、厚壁菌门、OD1和软皮菌门7门细菌丰度差异显著。2)4种人工林中刺槐根际土壤细菌多样性最高,物种数、Chao1指数、Shannon多样性指数和Simpson指数分别为1 828.49、2 602.81、8.92和0.95。榆树根际土壤细菌物种数和白蜡根际土壤细菌Chao1指数最低,分别为1 703.36和2 161.69。臭椿根际土壤细菌Shannon指数最低,Simpson指数最高,分别为8.73和0.98。3)榆树根际土壤碱解氮、有效磷、速效钾和有机质含量最低。刺槐根际土壤有效磷含量为3.47 mg·kg-1,显著高于其他3种人工林。臭椿根际土壤pH、碱解氮、速效钾和有机质含量最高,分别为8.52、48.63 mg·kg-1、330.27 mg·kg-1和74.83 g·kg-1,土壤含水量和有机质含量显著高于其他3种人工林。4)人工林根际土壤电导率、含水量、碱解氮、有效磷、速效钾和有机质含量与根际土壤细菌多样性相关关系显著,土壤pH与细菌多样性指数无显著相关关系。【结论】黄河三角洲4种人工林根际土壤细菌结构相似,但部分细菌丰度差异显著;刺槐根际土壤细菌多样性最高。土壤电导率、碱解氮、有效磷和速效钾含量是细菌结构和多样性的主要影响因素。     

外源诱导尾叶桉非培养内生细菌的激活

【目的】探究桉树非培养内生细菌的激活,为应用内生细菌防治桉树青枯病提供参考。【方法】选用恶臭假单胞杆菌WCS358r、荧光假单胞杆菌WCS374r及其嗜铁素缺失突变体JM218和Mut2,荧光假单胞杆菌WCS417r及其脂多糖缺失突变体WCS417OA-(B4)作为外源激活菌株,在限菌系统中采用尾叶桉无菌实生苗与外源菌共培养方法,外源菌作为激活因子对桉树非培养内生细菌进行激活,使植物体内非培养内生细菌恢复可培养状态,并依次利用抗利福平检测、革兰氏染色反应和分子鉴定方法对分离到的内生细菌进行鉴定。【结果】3种外源菌WCS358r、WCS374r和WCS417r分别与同源同代桉树苗共培养后,WCS358r和WCS417r处理的桉树苗中均获得被激活的细菌。WCS358r可定殖于桉树体内,且在不同部位激活出2株解淀粉芽孢杆菌;WCS417r可在桉树根、茎和叶内定殖,且在根和茎内的定殖量显著高于叶片,但不能激活桉树体内的非培养内生细菌。不同种子桉树苗经WCS358r激活后,分离到的菌株种类存在差异,分别激活出链霉菌、苏云金杆菌、解淀粉芽孢杆菌和其他芽孢杆菌,且WCS358r在根、茎内的定殖量表现...     

元阳梯田核心区森林群落土壤微生物数量与养分含量的分布特征

选取元阳梯田核心区箐口和大鱼塘两地共7种森林群落(臭牡丹群落、杉树群落、茶树-旱冬瓜群落、旱冬瓜群落、鼠麴草群落、五眼果群落和鸭公树-木荷群落),按0-20cm、20-40cm、40-60cm和60-80cm土层取样,测定各土层微生物数量(细菌、放线菌、自生固氮菌、纤维分解菌和真菌)与养分含量(全N、全P、全K、碱解N、速效P和速效K),分析微生物数量与养分含量间的相关性。结果表明:(1)除茶树-旱冬瓜群落的真菌数量和旱冬瓜群落的放线菌、自生固氮菌以及纤维分解菌的数量不随土层深度的增加发生变化,其它森林群落微生物数量均随土层深度增加而减少。不同群落不同种类微生物数量变化梯度不一致。(2)鸭公树-木荷群落细菌数量最多;杉树群落的放线菌数量最多;自生固氮菌数量在旱冬瓜群落最多;纤维分解菌和真菌数量在臭牡丹群落最多。(3)7种森林群落的全N、碱解N、速效P、速效K含量均随土层深度的增加而减少,无眼果群落和鸭公树-木荷群落的全N、碱解N和速效K含量最高;旱冬瓜群落的全P和速效P的含量最高。(4)全N和3类速效养分含量与土壤微生物数量存在显著或极显著正相关。土壤微生物数量和养分含量在不同的森林群落表现出显著差异,并具有显著的垂直分布特征。     

枣树越冬期内生真菌的分离鉴定及抑菌研究

为了明确越冬期枣树组织中内生真菌的种类和分布情况,并从中筛选出对枣缩果病病原有拮抗作用的内生菌株,从越冬期健康枣树的树皮、枣股、枝条中分离获得内生真菌225株,共鉴定出12个真菌属,其优势属为茎点霉属、链格孢属、毛壳菌属和镰刀菌属。研究结果表明:越冬期健康枣树组织中内生真菌分布普遍,种类丰富;不同品种、不同部位中内生真菌的种类和数量都有差异。室内平板对峙实验结果表明:在225株内生真菌中,有25株内生真菌对枣缩果病病原茎点霉菌1-2有抑制作用,最高抑菌率为85.45%;有14株内生真菌对病原壳梭孢菌1-5有抑制效果,最高抑菌率为76.00%;内生真菌F7和F8对两种病原菌均有抑菌效果,而且均有明显的抑菌带,这说明上述两株菌均可产生抗菌代谢物质。     

桤柏混交幼林群落特征及生物量调查

桤柏混交林是川中盆地钙质紫色土区主要造林模式之一。因其群落稳定、生产力高,深受群众喜爱。对7年生桤柏混交林进行群落特征及生物量调查的结果表明:7年生桤柏人工幼林已郁闭成林,形成复层林冠层,垂直结构明显;桤木高4.37m,覆盖度32％;柏木高1.19m,覆盖度30％;草被均高0.5m,覆盖度95％;桤木根深30cm,柏木根深15cm。桤柏混交林群落植物种类为18种,总生物量14.794t/ha。纯柏林群落植物种类7种,总生物量3.583t/ha。柏木根系侧根发达,主根不明显.<0.2cm根量占总根量的23.1％。桤木根系主根明显,垂直根系发达,水平根少、<0.2cm根量占总根量的3.4％。桤柏混交幼林群落植物体内含水量与总生物量大致相等。乔木层各器官水分系数排序为:叶>枝 根>干。     

大青山不同立地条件林木根际土壤微生物数量变化研究

大青山不同海拔、不同坡向、不同土壤种类的土壤微生物分布的主要特征是：低海拔地区＆gt;高海拔地区;不同坡向土壤微生物数量差异显著,细菌、真菌、放线菌数量与不同坡向的互作效应差异显著,细菌为阴坡＆gt;阳坡;不同土壤种类土壤微生物数量差异显著,黄土＆gt;灰褐土＆gt;山地栗钙土。根际土壤微生物的数量最多的是细菌,其次是放线菌,最少的是真菌。劈柴沟、榆林、古路板3个采样地点土壤微生物总数垂直分布规律一致,随着土层的加深,微生物数量急剧减少,都是20~30 cm数量最少。榆林和劈柴沟采样点0~10 cm微生物数量最多,古路板采样点10~20 cm微生物数量最多。     

黄浦江河岸带植物资源调查与健康状况评价

河岸带植被是河岸带结构与功能的核心,摸清河岸带植物资源状况是对河岸进行治理、修复和绿化的前提与基础。本研究根据黄浦江流经的行政区,将其江河岸带划分为3段:市区段、近郊段、远郊段,分段调查了河岸带植物资源状况,包括植物种类及群落特征,并结合QBR指数法评价分析了河岸带植被质量健康状况。研究结果显示,黄浦江河岸带植被共计177种,分别隶属于74科129属,市区段植物资源种类最丰富,共120种,隶属于59科97属,占总种数的67.8%;其次是近郊段104种植物,隶属于53科88属,占总种数的58.8%;植物种类最少的是远郊段。黄浦江河岸带植物群落共计158个,可归纳为6大类型:香樟群落、响叶杨群落、落羽杉群落、垂柳群落、女贞群落、池杉群落,以香樟群落数量最多;群落结构分为4种类型:乔、乔-灌、乔-草和乔-灌-草,其中二层结构居多。根据评价打分结果,黄浦江河岸带植被质量总体状况一般,远郊段质量最好,市区段最差。造成植物资源分布和植被质量差异的主要原因是开发利用强度、硬质化程度、绿化水平和人为干扰程度的不同。根据调查情况,本研究系统地反映黄浦江河岸带植物资源现状与特征,从而为其河岸带综合治理、修复改造和绿化建设提供科学依据和参考。     

桉树根部内生菌与青枯病相关关系研究

通过对桉树根部内生菌分离、种属鉴定、青枯病菌分离鉴定以及内生菌的抑菌试验结果表明,3种桉树均有内生菌,但其种类、特性各异;对青枯病菌作用也有明显差异,以来自大叶桉的内生菌抑菌作用最大。     

黄河三角洲盐地碱蓬-芦苇群落土壤粒径组成与细菌多样性

土壤细菌在维持生态平衡中具有重要作用。本文以黄河三角洲湿地保护区盐地碱蓬、芦苇混生群落不同植物根际和非根际土壤为研究对象,分析微生物种类及其多样性的变化、土壤粒径组成及两者之间的关系,结果表明:(1)不同植物根际和非根际的土壤以粉粒(Silt)和砂粒(Sand)为主,占90%以上;(2)土壤细菌门水平排名前15门类中变形菌门(Proteobacteria)是主要优势菌群,在不同植物根际和非根际土壤中占40%以上;(3)芦苇的土壤细菌根际效应更显著,但其非根际土壤细菌的Chao1指数、ACE指数和Shannon指数均显著小于盐地碱蓬;(4)土壤微生物多样性Shannon指数与粉粒(Silt)之间呈显著正相关,粉粒占比越高土壤细菌群落越丰富,且均匀程度较高。     

扬州茱萸湾风景区森林土壤细菌多样性研究

森林土壤微生物群落作为分解者、共生体或病原体,在调节生物地球化学循环方面起到关键作用。土壤细菌能够释放土壤无机物、矿石或有机质中的营养元素,在森林生态系统的养分循环中起着重要作用。该研究以扬州市茱萸湾风景区内6种不同植被类型的城市森林作为研究对象,对不同植被类型下土壤细菌群落结构及多样性指数进行比较研究。结果表明,水杉林土壤细菌的物种总数、菌群丰度和复杂度最高,其次是竹林和山茱萸林。水杉林的土壤细菌群落的均匀度最高,其次是竹林和杂阔林。山茱萸林独有的土壤细菌的OTUs数目最多,与其他森林群落土壤细菌的OTUs分布差异较大;在门分类水平上,该地区相对丰度平均值大于1%的优势菌门有11个。     

图们江下游湿地土壤微生物特征研究

选取了图们江下游典型沼泽、河流与湖泊湿地,以优势植被群落下土壤为研究对象,采用磷脂脂肪酸法测定了土壤微生物群落结构。结果表明:湖泊湿地中3种植被群落下土壤革兰氏阳性菌、细菌、真菌、放线菌含量差异显著,沼泽湿地与河流湿地中土壤真菌和放线菌含量无显著差异,其他微生物类群则表现出不同的变化特征。研究区湿地土壤细菌占总PLFA含量的90%以上,而放线菌占2%~4%,真菌占1%~7%。通过对9种植被群落下土壤微生物群落进行聚类分析,距离5~10与10~15时,分别将种植被群落下土壤微生物分为4组与6组,表明同种类型湿地下的微生物群落也会出现较大差异。     

入侵植物黄顶菊内生细菌对苹果轮纹病菌的拮抗筛选

以衡水湖外来入侵植物黄顶菊Flaveria bidentis为材料,对其不同部位内生细菌分离、纯化,用分离到的内生菌与苹果轮纹病菌Botryosphaeria dothidea进行对峙培养。结果表明:从黄顶菊根、茎、叶、花中分别分离到4,4,4,2株共计14株内生细菌;对峙培养筛选出5株(茎1、茎2、茎4、花1、花2)对苹果轮纹病菌抑制作用明显的细菌,5菌株之间的抑菌差异性不显著;菌株茎4抑制效果最好,真菌菌落直径为(39.96±2.66)mm,抑菌率为33.21%。     

连栽木麻黄根际微生物群落结构和功能特征

以不同栽培代数的木麻黄(第1代FCP、第2代SCP、第3代TCP)根际土壤为试验材料,运用BIOLOG微平板和磷脂脂肪酸(PLFA)技术分析根际土壤微生物群落结构和功能多样性对多代连栽响应。结果表明,不同代数的土壤微生物对各类碳源的利用程度存在显著差异,连栽后木麻黄根际土壤微生物对碳源利用率显著下降。在6类碳源中,除胺类外,其他5种碳源均呈现FCP>SCP>TCP。PLFA分析共检测到11种PLFA生物标记,FCP土壤微生物PLFA生物标记总量明显高于SCP和TCP,3个代数土壤中含量最高的PLFA生物标记是i16:0、a15:0和18:1ω9c。土壤中特征微生物含量差异明显,细菌分布量最大,其次是真菌和放线菌。随栽植代数增加,细菌含量减少,真菌含量增加。土壤微生物群落多样性指数均呈现FCP>TCP>SCP,与土壤理化性质变化密切相关。可见木麻黄连栽显著影响其根际土壤微生物群落结构与功能,因此根际土壤微生态失衡可能是导致木麻黄连栽障碍的重要因素。