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。     

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.     

球囊霉属3种AM真菌对香蕉枯萎病的影响

以巴西蕉(Musa AAA Giant Cavendish cv.Baxi)试管苗为材料,在温室盆栽条件下研究了丛枝菌根(Arbuscular Mycorrhiza,AM)真菌Glomus mosseae(Nicol.&Gerd.)Gerdemann、G.aggregatum(Schenck&Smith)Koske和G.etunicatum Becker&Gerdemann对香蕉枯萎病(fusarium wilt of banana)的影响。结果表明:巴西蕉植株的菌根侵染率为23.13%~44.72%,接种AM真菌促进了巴西蕉植株的营养生长,显著地增加地上部分和根系的干重,显著减少根际土壤周围镰刀菌数量,对植株的株高、叶片数和叶片长度略有提高;降低香蕉枯萎病发病率和病情指数,从而减轻香蕉枯萎病的危害。单接种AM真菌显著促进巴西蕉植株地上和根部分P和K含量和吸收量;与单接种镰刀菌的植株相比,双接种混合AM真菌与镰刀菌处理能显著提高植株地上部分P的含量和吸收量及根系部分K的含量和吸收量。结果还表明,混合接种剂的生长防病效果好于单一接种剂。     

大豆根围丛枝菌根真菌鉴定

通过对大豆根围丛枝菌根(arbuseular myeorrhiza,AM)真菌鉴定和分子检测,为大豆菌根深入研究奠定基础.采集大豆根系和根围土壤,采用湿筛倾析法分离大豆根同土壤AM真菌孢子.依据AM真菌孢子形态特征及25S rDNA D1/D2区域序列分析对其进行分类鉴定,并应用Nested-PCR技术检测根围土壤AM真菌侵染大豆根系情况.结果表明:大豆根围土壤中存在2种AM真菌:根内球囊霉(Glomus intraradices)、摩西球囊霉(Glomus mosseae),并且两者均侵染大豆根系.     

摩西斗管囊霉对连作花生叶片荧光参数及生理指标的影响

连作严重影响花生叶片生长发育，导致花生产量下降和品质降低。为探明摩西斗管囊霉(Funneliformis mosseae)对连作花生叶片生长发育的影响，以大花生品种花育22为试料，采用盆栽试验，研究接种F. mosseae 对连作 花生叶片叶绿素荧光参数、光合作用相关酶活性、抗氧化物酶活性、矿物质元素含量以及叶片干重的影响。结果表 明，与未接种相比，接种F. mosseae 显著增加连作花生叶片叶绿素含量，提高高温强光逆境环境中连作花生叶片原 初反应最大量子效率(Fv/Fm)、实际光化学量子效率(ΦPSП)、光化学淬灭系数(qP)和表观光合电子传递速率(ETR)的 值；同时，接种F. mosseae 的连作花生叶片中核酮糖-1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶(Rubisco)活性在花针期和饱果 期分别增加了26.52%和32.73%，谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)活性、抗坏血酸(AsA)和脯氨酸(Proline)含量也显著 提高；另外，接种F. mosseae 显著促进连作花生叶片对氮、磷、钾和钙的吸收，增加了叶片干物质积累。因此，F. moss⁃ eae 能够促进连作花生叶片生长发育，缓解连作障碍对花生地上部分生长的影响。     

与大豆根部健康和胞囊线虫侵染相关的根际细菌群落

<正>采用Biolog和16S r DNA克隆文库分析方法研究了3种处理的大豆植株的根际土壤细菌群落,包括健康大豆植株(healthy)、被大豆胞囊线虫(Heterodera glycines)侵染的大豆植株(SCN)和被大豆胞囊线虫侵染的,但用淡紫拟青霉(Purpureocillium lilacinus)YES-2菌株处理(SCN+淡紫拟青霉)的大豆植株。Biolog数据分析结果显示,     

尖镰孢菌和禾谷镰孢菌引起的大豆根腐病生物防治研究

以大豆与禾谷类作物轮作体系中引起大豆根腐病的尖镰孢菌(F.oxysporum)和禾谷镰孢菌(F.graminearum)为研究对象,测试分离于大豆和小麦根部及根际土壤的生防菌对2种病原菌防治效果.结果表明:拮抗试验中所测试的生防菌对2种镰孢菌抑菌效果差异不显著,生防菌HJ-ZT1、HJ-MM7、HJ-ZT2、CH-Tr...     

接种AMF对间作大豆生长及有机磷利用的影响

为了研究接种丛枝菌根真菌(AMF)与间作种植模式对红壤上间作大豆磷素吸收利用及生长的影响,通过三室隔网盆栽模拟试验研究了分室磷[不添加磷(P0)、有机磷(OP50)添加和根室不接种(NM)、根室接种丛枝菌根真菌Glomus mosseae(GM)]对大豆生长及磷素利用的影响。结果表明:在OP50处理下,无论何种种植模式,不接种处理下根长均显著高于接种处理,无论接种与否,单作处理下大豆根长均高于间作处理。在OP50处理下,接种GM处理地上部分生物量均明显高于不接种处理,在P0处理下地上部分生物量具有相同趋势。间作处理下,分室添加磷与不添加磷时,GM处理的植株生物量较NM处理分别提高了27.52%和48.76%。单作处理下,分室添加磷与不添加磷时,GM处理的植株生物量较NM处理分别提高了28.49%和27.65%。大豆植株根系磷含量在单作-GM-OP50组合处理下最高。在接种GM处理下,无论是否添加磷,间作大豆根系磷吸收效率均显著高于单作处理。因此,综合菌根侵染率、生物量、磷含量以及磷吸收效率等指标,接种GM和分室添加50 mg·kg-1有机磷处理能更有效地促进间作大豆的生长及磷素的吸收。     

AMF接种与作物根系分隔方式对紫色土上间作大豆生长及磷素吸收的影响

比较了不同丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)接种状况[不接种(NM)、接种Glomus mosseae(GM)、接种Glomus etunicatum(GE)]和玉米/大豆间作体系不同根系分隔方式(不分隔,隔尼龙网,隔塑料布)对大豆植株生长及磷素吸收累积的影响。结果表明:接种GM和GE处理下的间作大豆根系侵染率在不同根系分隔方式之间无显著差异,接种AMF抑制了间作大豆根系的伸长,其中接种GM处理能使大豆生物量显著提高,并在根系不分隔处理下使大豆对磷素吸收较多而生长较好,接种GE真菌则不能促进大豆对磷素的积累。间作体系不同根系分隔方式对大豆的影响也不同,其中大豆的根系长度在隔塑料布处理下最短,大豆生物量在根系分隔处理下均大于不分隔处理,根系不分隔处理能够较好的促进大豆对磷素的积累。所有复合处理中,以GM-不分隔处理组合对间作大豆的生长及磷素累积的促进作用最好。     

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。     

硫素对大豆根围AM真菌菌群结构的影响

以大豆品种黑农48为材料,通过盆栽试验研究了不同硫素水平对结荚期大豆AM真菌侵染率的影响及其菌群结构的变化.结果表明:不同硫水平对大豆AM 真菌的侵染率和菌群结构均有影响,其中大豆根系和土壤中AM真菌的多样性在硫素水平为0.02 g·kg-1时较高,当继续增加硫素水平时反而有所降低,不施硫时最低,表明适当施加硫素能够提高AM真菌的多样性,高硫水平反而抑制AM真菌的多样性.通过对DGGE图谱中G1等12条条带的序列分析表明,12条条带对应的菌种均为球囊霉属(Glomus)AM真菌,表明该试验中球囊霉属是大豆根系和根际土壤中的优势AM真菌.     

连作大豆根际土及根系、冠部三要素含量变化动态的研究

通过对轮、连作大豆根际土及根系、冠部氮、磷、钾三要素含量的定期测定，发现根际土中，速效氮含量连作区略高于轮作区；速效磷含量变异程度大且无规律；速效钾含量连作区低于轮作，差异达显著水平（ｔ＝４．４７８，ｔ０．０５＝４．３０３）。根系和冠部的全氮含量连作区均高于轮作区，冠部除鼓粒期外差异均达到显著水平；全磷含量鼓粒前连作区低于轮作区，盛花期差异达显著水平，鼓粒后基本无差异；全钾含量连作区均低于轮作区，差异达极显著水平（ｔ＝８．００９，ｔ０．０１＝３．１６９）。由此认为氮素不是限制连作大豆产量的因素；连作大豆快速生长期植株缺磷，应及早补施磷肥；大豆连作可导致缺钾，应增施钾肥。     

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。     

东北三省大豆品种（系）对大豆根腐镰孢菌的抗性分析

用茄镰孢菌(Fusarium solani)和尖孢镰孢菌(Fusarium oxysporum)强毒力菌株对408份大豆品种（系）进行抗性鉴定,结果表明东北三省大豆存在大量抗优势致病镰孢菌F. solani和F. oxysporum的资源。黑龙江的357份大豆品种（系）中抗F. solani的占39.03%,抗F. oxysporum的占62.37%。吉林的27份主栽大豆品种中抗F. solani的占23.46%,抗F. oxysporum的占46.91%。辽宁的24份主栽大豆品种中抗F. solani的占25.00%,抗F. oxysporum的占61.11%。黑龙江的菽锦05-SH、黑农65、D09-005、D09-072和 D09-077对来自不同地区的强毒力F. solani和F. oxysporum均表现抗病。来自不同省份的F. solani和F. oxysporum菌株对同一个大豆品种（系）的毒力存在差异,因此在鉴定品种抗病性时应尽量选用当地的镰孢菌株。同时用8种大豆根腐镰孢菌（Fusarium spp.）强毒力和弱毒力菌株接种东北地区的10个主栽大豆品种,在所产生的160个互作中,抗病互作占74.38%,表明主栽大豆品种对镰孢菌根腐病普遍存在抗性。其中绥农28和丹豆13对弱毒力燕麦镰孢菌(Fusarium avenaceum)、黑农44和东农2037对弱毒力尖孢镰孢菌(Fusarium oxysporum)表现免疫;不存在对所有8种大豆根腐镰孢菌均表现抗病和均表现感病的大豆品种。依据抗病互作所占比例和平均病情指数,10个主栽大豆品种对8种镰孢菌的总体抗性频率由高到低依次为：九农28、吉育35、绥农28、铁豆44、黑农44、丹豆13、垦丰16、东农2037、辽豆17、合丰55。主栽大豆品种对同种镰孢菌的强毒力和弱毒力菌株抗感表现一致的占71.25%,因而在鉴定品种抗病性时可以不考虑镰孢菌菌株的毒力强弱。     

大豆连作对植株营养水平、叶绿素含量、光合速率及其产物影响的研究

研究了大豆连作条件下植株体内营养水平和叶绿素含量、光合速率及其产物的差异。结果表明 ,由于连作造成根际土壤障碍和植株生长发育障碍 ,导致体内硝态N、速效P、速效K含量显著降低 ,使叶片叶绿素含量、光合速率、体内可溶性糖、氨基酸总量极显著下降 ,影响大豆叶片的光合性能和有机物的积累 ,从而导致减产。随着连作年代的延长呈现渐低趋势 ,表现为正茬 >迎茬 >重茬。     

甜菜根际土壤AM真菌分离与分子鉴定

为了揭示丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza,AM)真菌与甜菜的共生关系,收集甜菜根系及根际土壤,采用湿筛倾析-蔗糖离心法分离甜菜根围土壤AM真菌孢子。利用形态学和分子生物学方法对分离得到的AM真菌孢子进行分类鉴定,并应用Nested-PCR技术检测甜菜根际土壤AM真菌侵染甜菜根系情况。依据AM真菌孢子形态特征及25S rDNA D1/D2区域序列分析,鉴定出甜菜根围土壤中具有摩西球囊霉(Glomus mosseae),并且应用Nested-PCR技术从甜菜根内检测到了G.mosseae,表明G.mosseae侵染甜菜根系。     

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。     

生物拌种剂防治大豆根腐病效果和机制

大豆根腐病是黑龙江大豆产区的主要根部病害,其病原菌主要为Fusarium.oxysporum f.sp.redolens.枯草芽孢杆菌B29对大豆根腐病菌具有较强的抑制作用,将枯草芽孢杆菌B29菌液和一些营养因子等复配成生物拌种剂,通过审内抑菌试验、田间小区试验和PCR-DGGE技术对生物拌种剂对大豆根腐病菌F.oxysporum f.sp.vedolens的抑菌活性和生防机理进行了研究.结果表明:生物拌种剂对大豆根腐病菌孢子萌发和菌丝生长具有较强的抑制作用,抑制率与拌种剂浓度呈正相关,原液和10倍稀释液抑制率均达93%以上,1000倍稀释液的抑制率为75%;拌种剂处理大豆后大豆苗期体内与抗性反应相关的苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)活性明显增强;拌种剂中的生防菌能够在大豆根际土壤中定殖,对根际土壤微生物种群数量末造成影响.田间小区试验显示生物拌种剂对大豆根腐病的苗期防效达60%以上.     

灰皮支黑豆抗大豆胞囊线虫4号生理小种的生化机制研究

以抗、感大豆胞囊线虫4号生理小种的灰皮支黑豆和晋豆11为材料,人工接种胞囊线虫,在出苗后定期取样,测定抗、感品种接种与未接种处理根系苯丙氨酸解氨酶(PAL)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)活性以及根系内丙二醛(MDA)和超氧阴离子自由基(O.2-)含量的动态变化,以初步明确灰皮支黑豆抗大豆胞囊线虫4号生理小种的生化机制。结果表明,受大豆胞囊线虫4号生理小种侵染后,抗、感品种根系内PAL、SOD、POD、PPO酶活性均有增加,并且抗病品种根系酶活性增加相对较多,且持续时间长,而MDA和O.2-含量则在感病品种晋豆11中明显升高。在抗病品种根系中,接种前后MDA和O.2-含量变化不大。表明抗病品种比感病品种具有更强的防御能力和抗膜脂过氧化能力。     

大豆根瘤菌与促生菌复合系筛选及机理研究

通过溶磷和生长素分泌的定性测定,从大豆根际土壤及实验室保藏菌株中分离筛选植物根际促生细菌(PGPR),采用大豆根瘤菌和促生菌双接种的蛭石盆栽试验,初筛获得能够促进大豆植株生长、提高大豆根瘤菌结瘤固氮作用的促生菌5株.进一步的土壤盆栽复筛实验表明,筛选得到的5株促生菌与大豆根瘤菌进行双接种,能够在阜阳、济宁和延安的3种土...