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.     

黑土区连作大豆根际微生物群落结构的动态变化

为探明长期连作对大豆根际土壤微生物群落结构的影响,基于环境因子相同的黑土区大豆连作长期定位试验,采用实时定量聚合酶链式反应(Quantity-PCR,qPCR)和PCR-DGGE技术,解析大豆根际微生物群落丰度和结构组成在不同连作年限间的动态变化过程。结果表明,连作7年以上处理的细菌群落结构组成和多样性明显低于轮作和连作4年以下处理,由此可以看出,大豆连续种植导致土壤中细菌群落组成的演替,是根际作物-土壤-微生物相互作用缓慢累积的过程,直到连作7年才足以被检测出来。连作大豆根际真菌群落结构多样性分析结果表明,连作2年和连作4年根际真菌群落组成丰富,多样性较高。而连作7年以上和轮作处理的大豆根际真菌群落多样性指数为3. 067 7~3. 071 5,低于连作2年和连作4年处理,同时连作7年处理真菌群落组成与轮作处理相似性较高,由此可以看出大豆连作土壤被称作抑制性土壤的机制所在。     

行间覆膜栽培对大豆根际土壤微生物区系和土壤肥力的影响

为了解大豆行间覆膜栽培增产的产量生理基础,以高光效大豆品种黑农40为材料,进行了行间覆膜和不覆膜处理,对行间覆膜栽培大豆根际土壤微生物区系和土壤肥力进行了研究.结果表明:行间覆膜并没有改变土壤根际微生物主要的三大类群种类的变化,仍是细菌总量最高,其次为放线菌、真菌数量最少.覆膜比不覆膜增加了大豆根际十壤微生物总量,细菌、放线菌、真菌增量高峰期分别出现在R1、R2、R1时期,总数量高峰出现在V2期;覆膜比不覆膜增加了大豆根际土壤微生物生物碳含量,覆膜栽培大豆各生育时期速率N、速效P、速效K的含量高于不覆膜(CK).因此,行间覆膜栽培增产的产量生理基础之一,是提高了大豆根际土壤微生物数量和生物碳的含最,促进了土壤养分转化,促进了大豆牛长发育,提高了大豆群体光能利用效率,导致提高了产量.     

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...     

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。     

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.     

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。     

复合生防菌群对连作大豆根际土壤可培养微生物区系的影响

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、真菌和放线菌在数量上发生了较大改变.在大豆真叶期和复时期,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,根际放线菌数量较对照增加27.4％.此外,施用复合生防菌群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(Rhtizobium)、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.     

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。     

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。