春大豆长期连作对土壤线虫群落结构和食物网的影响

以土壤线虫为指示生物,研究了大豆不同耕作系统土壤线虫群落结构、生态指数和食物网指数的变化特征,以期明确大豆长期连作对土壤生物多样性和土壤食物网结构的影响。结果表明:大豆轮作土壤线虫属最丰富,大豆长期连作25年后土壤线虫属水平种类最少。大豆轮作和大豆短期连作3年土壤线虫群落组成Jaccard相似性最高(0.81),大豆轮作和大豆长期连作25年Jaccard相似性最低(0.66)。大豆短期连作3年土壤中植物寄生线虫的数量最高,显著高于大豆轮作和大豆长期连作25年。食真菌线虫在大豆长期连作25年土壤中较丰富,显著高于大豆轮作和大豆短期连作3年。大豆长期连作25年植物寄生线虫成熟度指数(PPI)高于大豆短期连作3年和大豆轮作。土壤线虫的通路指数(CI)在3个处理中均小于50,土壤腐蚀食物网的降解以细菌降解通路为主。大豆短期连作3年处理位于富集指数(EI)和结构指数(SI)食物网特征图的A象限,大豆轮作和长期连作25年位于食物网特征图的B象限。结果表明,大豆长期连作改变了土壤线虫的群落结构,降低了属的多样性,食物网结构向成熟稳定的方向恢复。     

正茬与迎茬对大豆根际土壤微生物群落组成的影响

为探索正茬与迎茬种植方式对大豆根际土壤微生物群落组成的影响,分析导致大豆迎茬障碍形成的主要病原微生物,研究大豆迎茬障碍的形成机制,进而为其生物防治提供一定的理论基础,本研究采用Illumina HiSeq 2500高通量测序技术分析正茬与迎茬大豆根际土壤微生物群落组成。结果表明：大豆迎茬种植在一定程度上降低了土壤细菌群落丰度和多样性,而增加了土壤真菌群落丰度和多样性。正茬与迎茬大豆根际土壤微生物群落组成和主要优势菌群所占比例均存在较大差异。酸杆菌门(Acidobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)分别为正茬和迎茬大豆根际土壤细菌群落中最具优势的细菌门。镰孢霉属(Fusarium)和粗糙孔菌属(Subulicystidium)分别为正茬和迎茬大豆根际土壤真菌群落中最具优势的属。     

磷浓度处理对大豆根际土壤微生物群落结构的影响

根际土壤微生物是根际土壤生态系统的重要组成部分,与根际养分有效性、植物生长发育等关系密切.土壤磷素营养的差异可引起植物根系分泌物和根形态的变化,但对植物根际微生物的作用还少有报道.在盆栽条件下,研究了3种磷浓度处理对生长在黑土土壤上3个采样时期(v3、R1和R3期)的大豆根际微生物群落结构的影响.采用PCR-DGGE技术对细菌16S rDNA和真菌ITS片段进行解析,对DGGE图谱主成分分析(VCA).结果表明:大豆根际土壤细菌和真菌群落结构均随生育期而迁移,说明生育时期较磷浓度处理而言是影响根际微生物群落结构产生变化的主要因素;大豆根际真菌群落结构受不同磷浓度处理产生分异体现在v3期,细菌结构产生分异体现在v3和R1期,说明磷浓度处理对大豆根际微生物的影响主要表现在大豆生育的早期,随着生育时期的推进.这种差异弱化至不明显.     

黑土区连作大豆根际土壤氨氧化古菌群落结构特征及其驱动因子分析

连作导致大豆根圈微环境中物质代谢过程发生变化,其中土壤氮素转化相关的一些功能菌群落组成常用来表征土壤氮素转化能力对连作制度的响应。氨氧化是氮素转化过程中的第一步也是限速步骤,通常氨氧化细菌和氨氧化古菌被认为是氨氧化过程的引擎。本文利用黑龙江省农业科学院土壤肥料与环境资源研究所的大豆长期连作试验田为研究平台,采用qPCR和高通量测序等方法,分析连作大豆根际氨氧化古菌的群落丰度和结构组成。结果表明:连作2年和连作17年处理的氨氧化古菌丰度较其它处理低;连作大豆根际氨氧化古菌种类来自泉古菌门(Crenarchaeota)和奇古菌门两大类(Thaumarchaeota),仍有42%为未分类的古菌种类。氨氧化古菌群落结构与环境因子相关关系分析结果表明:轮作和连作2年大豆根际土壤氨氧化古菌群落结构组成与土壤总氮含量、总碳含量呈正相关关系而连作4年以上处理的氨氧化古菌群落结构组成与pH和碳氮比呈正相关关系。     

不同种植方式下大豆田土壤微生物磷脂脂肪酸特征

磷脂脂肪酸方法(PLFA)可较准确地表达土壤微生物的类群及其生物量,是一种快速、重现性好的分析土壤微生物群落结构多样性方法。以中国科学院海伦农业生态试验站定位试验区大豆20年连作、轮作、迎茬和裸地的耕层土壤为对象,采用PLFA方法在大豆盛花期、鼓粒期和成熟期对不同轮作方式下土壤微生物群落结构进行研究。结果表明:20年连作使土壤微生物总磷脂脂肪酸含量有所增加,尤其是在盛花期,20年连作微生物总磷脂脂肪酸(PLFA)含量为10 327μg·g-1,显著高于其它轮作方式,20年轮作和迎茬土壤微生物总磷脂脂肪酸含量在大豆3个生育时期变化并不显著。土壤中真菌、细菌和放线菌PLFA含量与总PLFA含量变化基本一致。但是轮作条件下细菌/真菌磷脂脂肪酸比值显著高于其它轮作方式,说明轮作增加了土壤细菌PLFA含量,降低了真菌PLFA含量。对主要PLFAs进行主成分分析,主成分一(PC1)解释了45.5%的变异,主成分二(PC2)解释了20.6%的变异,而且从主成分得分图上可明显将轮作和迎茬与连作和裸地区分开。结果说明20年连作在一定程度上改变了土壤微生物群落结构,但20年轮作土壤生态系统仍然相对较稳定。     

橡胶树红根病患病与健康植株根际土壤微生物结构及多样性分析

为探究红根病对橡胶树根际土壤微生物多样性的影响,分别以患红根病和健康橡胶树根际土壤为研究对象,采用Illumina MiSeq高通量测序,分析了样本间的微生物群落结构和组成差异;同时测定根际土壤理化性质,分析其与土壤微生物群落的相关性。结果表明：患红根病橡胶树根际土壤真菌多样性显著降低,OTU数量和Alpha多样性指数均低于健康橡胶树根际土壤;患病植株根际土壤细菌多样性略高于健康植株根际土壤;患病植株根际土壤中真菌的群落结构发生明显改变,细菌群落结构变化较小;在属水平上,共检测出289类土壤真菌、525类土壤细菌,病原菌Ganoderma在患病植株根际土壤中相对丰度高达31.32%,在健康植株根际土壤中未检测到;有机质、有效磷、速效钾含量和pH在健康植株根际土壤中含量高,碱解氮在患病植株根际土壤中含量高;相关分析结果显示,Ganoderma丰度与土壤有机质含量和pH呈显著负相关。该结果为揭示红根病发生的根际微生态机制及研发红根病综合防控技术提供理论参考。     

摩西管柄囊霉(Funneliformis mosseae)对连作大豆根际土壤细菌菌群的影响

为探究丛枝菌根真菌(Arbuscula mycorrhizal fungi,AMF)-摩西管柄囊霉(Funneliformis mosseae)对不同连作年限大豆土壤细菌菌群的影响,分析了接种F.mosseae后连作0,1,3和5年的根系菌根侵染率、细菌菌群结构和多样性以及KEGG功能预测,从而为AMF缓解大豆连作障碍提供理论依据。结果表明:大豆土壤细菌菌群多样性和丰度随着连作年限升高而减少,鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、芽单胞菌属(Gemmatimonas)、芽孢杆菌属(Bacillus)和硝化杆菌属(Nitrobacter)等有益菌丰度也随着连作年限升高而减少。而接种F.mosseae不仅能改善根际土壤的细菌多样性,提高Sphingomonas、Gemmatimonas、Nitrospira和Lysobacter等有益菌的丰度,还改善了根际细菌群落氨基酸代谢、强化信号转导、膜转运和碳水化合物代谢等功能,显著缓解了大豆连作障碍。     

连作与轮作下木薯产量及土壤微生物特征比较

本研究以木薯品种新选048为材料,利用高通量测序技术比较研究木薯连作与轮作的土壤微生物丰度、多样性、群落组成,并结合土壤三相比和木薯产量综合分析,探讨木薯连作障碍与土壤微生物的关系。结果表明：木薯连作土壤的细菌丰度、多样性高于轮作,连作细菌的OTU数目比轮作高23.05%,Chao1指数比轮作高463.2,香农指数比轮作高0.41;而连作真菌丰度、多样性低于轮作,轮作真菌的OTU数目比连作高19.57%,Chao1指数比连作高217.5,香农指数比连作高0.76;连作土壤容重比轮作高0.24 g/cm ³;土壤三相比,木薯连作的土壤固相比率比轮作高6.69%,液相比轮作高3.03%,而气相比率比轮作减少9.72%,差异显著（P<0.05）;轮作木薯产量比连作增产11.99 t/hm ²,差异显著（P<0.05）。由此可见,土壤微生物组和土壤三相比的变化与木薯连作障碍有密切关系,采取栽培管理措施调节土壤微物组成和土壤三相比,是克服木薯连作障碍的有效途径。     

云南景迈山不同生境茶园根际土壤微生物群落多样性初步研究

为了探究景迈山普洱茶区不同生境茶园根际土壤微生物群落结构多样性和差异性,对景迈山普洱茶区的微生物进行溯源,更好地保证景迈山原产地生产的普洱茶微生物的一致性。采用平板涂布分离技术,对从3个有机台地茶园（TS-A、TS-B、TS-C）和景迈山古茶园（GS-D）采集的根际土壤微生物进行培养,并利用分子生物学技术鉴定其种类。在茶园根际土壤微生物中经分离纯化共得到417株细菌和143株真菌,分别归类于27个细菌属和18个真菌属,4个茶园根际微生物多样性不同,细菌多样性和真菌多样性的排序分别为：GS-D>TS-A>TS-C>TS-B和TS-A>TS-B>TS-C>GS-D。4个茶园的微生物群落均含有节细菌属（Arthrobacter）、芽孢杆菌属（Bacillus）、杆菌属（Lysinibacillus）、类芽孢杆菌属（Paenibacillus）、曲霉属（Aspergillus）和青霉菌属（Penicillium）,其中芽孢杆菌属（Bacillus）和青霉菌属（Penicillium）为优势菌属。结果表明,景迈山不同生境下的根际土壤微生物群落组成有差异性,3个有机台地茶园的细菌多样性低于古茶园,但真菌多样性高于古茶园。3个有机台地茶园的规律如下：茶树品种一样,套种品种多的茶园的细菌和真菌多样性都高于套种品种少的茶园,套种品种相似的茶园,茶树品种越多,细菌的多样性更高,而真菌多样性更低。     

大豆轮作系统对土壤细菌生理菌群的影响

大豆连作引起土壤微生态变化,导致大豆产量和品质下降,试验研究了连作和轮作条件下,大豆根际土壤氨氧化细菌、好气性自生固氮茼、好气性纤维素分解菌和反硝化细菌4种细菌生理菌群差异.结果表明:大豆轮作系统条件下,麦-米-豆轮作和休闲区氨氧化细菌、好气性自生固氮菌和好气性纤维素分解菌数量高于大豆15年连作;轮作大豆反硝化细菌数量稍低于大豆连作.     

复合生防菌群对连作土壤大豆根际可培养微生物区系的影响

土壤微生物区系的变化是引起大豆连作障碍的主要因素之一。本实验采用盆栽试验,研究了复合生防菌群对大豆根际土壤可培养微生物区系的调节作用。结果表明,复合生防菌群可以明显改变大豆根际微生物区系组成。在大豆不同时期,复合生防菌群处理的大豆根际细菌、真菌和放线在数量发生较大改变。在大豆真叶期和复叶期,复合生防菌群接种处理大豆根际细菌较对照增幅分别达到71.8%和114.3%,而根际真菌较对照减少12.9%和22.3%.。在大豆真叶期,复合生防菌群接种处理大豆根际放线菌数量较对照减少9.9%,而在复叶期,根际放线数量较对照增加27.4%。此外,研究结显示,施用复合生防菌可有效降低土传病原菌镰孢菌属（Fusarium）和丝核菌属（Rhizoctonia）的比例,并且提高根瘤菌（Rhizobium）、固氮菌（Azotobacter）、木霉属（Trichoderma）、假单胞菌属（Pseudomonas）和芽孢杆菌属(Bacillus)等有益菌的比例。总之,该复合生防菌群对改善连作土壤大豆根际微生物区系方面有良好的效果。     

花生连作田土壤微生物群落动态与土壤养分关系研究

对不同连作年限花生田土壤中的微生物群落和养分进行了分析，结果表明，随着花生连作年限的增加，土壤及花生根际土壤中的真菌数量明显增加，细菌数量明显减少；根际与非根际土壤的R／S值随连作年限的增加而降低；连作1年后碱解氮含量变化达显著水平，土壤中速效磷和速效钾的含量与细茵数量呈极显著的正相关关系。     

大豆根际未培养与培养细菌群落结构差异比较研究

根际土壤微生物群落结构是根际微生态系统中的重要组成部分,与根际养分有效性、植物生长发育及抗病性等关系密切,不同植物间、同一植物的不同基因型之间根际微生物群落结构差异较大.利用从两种基因型大豆根际土壤中直接提取和从平板培养菌落提取的微生物DNA为模板,采用细菌通用引物GC-357r和517r进行PCR扩增,对PCR产物的DGGE图谱进行聚类和主成分分析.结果表明,不同基因型大豆根际土壤未培养的细菌群落结构差异不大,而在土壤浸提液和NA培养基上形成的可培养的细菌群落结构受培养基种类和接种浓度(10-2和10-3)影响较小,但受不同大豆基因型影响而产生了差异.对DGGE条带进行分析表明,大豆根际未培养的细菌群落物种丰富度(S)和多样性指数(H)明显高于可培养细菌,说明培养过程是一个再选择的过程,在这个过程中一些微生物的信号得到放大,而大量的微生物信息缺失.对主要DGGE条带测序显示,大豆根际有三大类细菌:拟杆菌门(Bacteroidetes)、变形杆菌门(Proteobacteira)和放线菌门(Actinobacteria).变形杆菌门(Proteobacteira)中的γ-Proteobacteria、α-Proteobacteria和放线菌门(Actinobacteria),在未培养和培养细菌中都表现为优势种群.与培养细菌相比,变形杆菌门中的γ-Protebacteria和拟杆菌门(Bacteroidetes)细菌在可培养细菌中占优势,而在未培养细菌中丰度较低.结果证明,大豆根际细菌经培养后已使原有的群落结构发生改变,影响对原位细菌群落结构的认识.     

大豆连、轮作土壤微生物生态分布与大豆孢囊线虫群体动态的研究

连作与轮作大生各生育期土壤微生物生态分布和大豆孢囊线虫群体动态的研究结果表明,无论上壤微生物总数或大豆根表微生物总数的动态变化,均以细菌数量占绝对优势,其次是放线菌。真菌最少。根表微生物总数大于土壤微生物总数的几十倍到100多倍。大豆各生育期微生物总数以开花期为最多,其次是成熟期.再次是分枝期。根瘤密度和大豆孢囊密度以成熟期为最大,其次是开花期,分枝期最小。微生物总数和根瘤密度,轮作区高于连作区。孢囊密度则相反,连作区高于轮作区。值得注意的是,真菌数量动态变化与孢囊密度动态变化是一致的.其次序是分枝期<开花期<成熟期。这种吻合可能有着内在的联系,有待进一步研究。     

基于高通量测序的大豆连作土壤细菌群落多样性分析

研究应用基于Illumina公司的Miseq高通量测序平台,深度解析东北黑土大豆短期连作和长期连作土壤细菌群落结构多样性。通过对细菌16S rRNA序列V4区的高通量测序,短期(3年)和长期连作(20年)大豆田土壤分别得到180 980和221 424条有效序列,注释为1 254和1 432个细菌可操作分类单元(operational taxonomic unit,OTU),且长期连作土壤细菌群落丰富度和多样性均高于短期连作土壤。在细菌门分类水平上,短期和长期连作土壤中细菌优势菌群构成为相同的8个细菌菌门(所占比例1%),依次包括变形菌门、酸杆菌门、疣微菌门、厚壁菌门、拟杆菌门、放线菌门、芽单胞菌门和硝化螺菌门,其所占总比例之和分别达到细菌菌门总数的85.5%和86.3%。在细菌属分类水平上,短期和长期连作土壤中细菌TOP10优势菌群构成相同,包括疣微菌门的Spartobacteria属、酸杆菌门的Gp1、Gp4、Gp3和Gp6属、芽单胞菌门的Gemmatimonas属、硝化螺菌门的Nitrospira属、变形菌门的Sphingomonas属和Bradyrhizobium属以及厚壁菌门的Bacillus属,且10个细菌菌属所占比例之和分别达到细菌菌门总数的71.3%和69.0%。结果表明:东北黑土区大豆经过长期连作后土壤细菌优势菌菌群结构变化较小,但群落丰富度和多样性较短期连作略有增加,且对大豆养分吸收和生长有促进作用的根瘤菌Bradyrhizobium属和硝化细菌Nitrospira属所占比例增加。研究结果对解释大豆长期连作根病抑制性土壤形成机制具有一定价值。     

黑土区不同轮作系统大豆根际镰孢菌种群结构和数量

对中国科学院海伦农业生态试验站长期定位区大豆连作17年、小麦-玉米-大豆轮作、玉米-大豆迎茬和大豆连作2年,分别取分枝期、花期和鼓粒期的大豆根际土壤,采用土粒平板法进行镰孢菌分离,探讨大豆连作对镰孢菌种群结构和数量的影响.根据形态学特征鉴定出6种镰孢菌,即锐顶镰孢(F.acuminatum Ellis ＆ Everhart)、黄色镰孢(F.culmorum(W.G.Smith)Saee.)、木贼镰孢(F.equiseti(CoMa)Saec.)、禾谷镰孢(F. graminearum Schwabe)、尖孢镰孢(F. oxysporum Schleeht.)和腐皮镰孢(F. solani(Mart.)Sacc.).在不同生育期及不同轮作系统大豆根际土壤中尖孢镰孢(F. oxysporum)数量较高,与其它种类相比差异显著(P＜0.05),是大豆根际土壤中的优势菌.不同轮作系统大豆根际土壤以尖孢镰孢数量平均值最高,其次为腐皮镰孢;不同轮作系统镰孢菌总量动态变化一致,花期轮作镰孢菌数量最高为1.54 x 104个·-1干土,与大豆连作17年相比差异明显.在3个生育期大豆连作17年尖孢镰孢数量均略低于轮作.     

连作与轮作大豆土壤反硝化细菌多样性与组成结构(英文)

应用PCR-RFLP方法对连作与轮作大豆土壤中反硝化微生物种群和分类进行研究。结果 2种土壤样品中均可检测到反硝化微生物存在。从2种土壤中获取268个nirS基因克隆,46种基因型,其中连作土壤中有29种基因型,轮作土壤中有34种基因型,分析结果显示2种土壤样品中均有优势菌群存在,并且连作土壤样品中反硝化细菌的优势菌群略多于轮作土壤样品。序列同源性分析显示nirS基因克隆序列与已知反硝化微生物具有较远的亲缘关系。结果提示:与轮作大豆相比,连作大豆土壤中反硝化微生物的遗传多样性和组成有所改变,类群的结构组成易受耕作方式影响。     

转基因香蕉植株对根际土壤微生物的影响

通过对遗传转化技术获得的转基因香蕉植株和对照植株根际土壤微生物的培养实验,结果表明,转基因植株和对照植株对根际土壤中细菌、真菌、放线菌种群均没有影响.土壤微生物在BIOLOG GN微平板上的ELISA反应结果表明,转基因香蕉植株根际土壤微生物的每孔颜色平均变化率(Average Well Color Devel-opment,AWCD)的变化曲线和对照AWCD的变化曲线接近吻合.进一步对72 h的土壤微生物群落功能多样性的5种指数作方差分析,结果表明,5种指数和对照没有显著差异.实验结果表明转基因香蕉植株和对照植株对根际土壤微生物群落的结构和功能多样性没有产生影响.     

河西绿洲灌区连作玉米根际土壤真菌群落结构特征

为探究连作对玉米根际土壤真菌群落特征的影响，采用高通量测序技术分析轮作1年和连作5年、11年、25年和50年的玉米根际土壤真菌菌群落结构特征。结果表明，子囊菌门(Ascomycota)、被孢霉门(Mortierellomycota)、球囊菌门(Glomeromycota)和担子菌门(Basidiomycota)4个门为真菌优势类群，占所有真菌的90%左右。在属分类水平下镰孢菌属(Fusarium)在连作11年的玉米根际土壤中丰度最高，为56%；在连作5年的玉米根际土壤中丰度最低，为6%。不同连作年限下玉米根际土壤中的主要功能真菌依次为植物病原/腐生/共生过渡型菌(Pathogen-Saprotroph-Symbiotroph)、腐生/共生过渡型菌(Saprotroph-Symbiotroph)、植物病原菌/腐生菌过渡型(Pathotroph-Saprotroph)、腐生菌(Saprotrophs)、共生菌(Symbiotroph)、植物病原菌(Pathotroph)和植物病原菌/腐生菌过渡型(Pathotroph-Saprotroph)，连作50年的玉米根际土壤中的功能真菌丰度最低，连作5年的根际土壤中功能真菌丰度最高。     

不同施肥处理对大豆根际土壤微生物及土壤肥力影响

为研究不同施肥方式对大豆根际土壤微生物数量及土壤肥力影响,采用无肥、常规肥、有机肥、常规施肥+生物肥4种肥料处理,分别于大豆播种前、苗期、花期、鼓粒期和成熟期对大豆根际土壤的细菌、真菌、放线菌进行测定.结果表明:肥料的施用可提高土壤微生物的数目及土壤肥力,其中有机肥处理与常规肥+生物肥处理在大豆各生育时期可明显增加土壤...