不同种植年限对特殊药材土壤化学性质和微生物多样性的影响

以不同种植年限特殊药材根际土壤为材料,采用IlluminaNovaSeq高通量测序法和常规分析方法,分析了种植年限(0 a, 1 a, 4 a, 24 a)对根际土壤化学性质及微生物群落多样性的影响。结果表明：连续种植24 a后,土壤电导率、硝态氮含量显著高于其他种植年限。特殊药材连作对土壤细菌α-多样性指数均无显著影响,但土壤细菌丰富度和多样性减少;连续种植24 a真菌α-多样性指数中ACE指数、Chao1指数显著高于种植1 a,真菌丰富度和多样性增加。细菌群落Proteobacteria(变形菌门)、Acidobacteria(酸杆菌门)、Actinobacteria(放线菌门)为优势菌门,Sphingomonas(鞘氨醇单胞菌属)、Xanthomonadaceae(黄单胞菌科)相对丰度随着种植年限增加呈明显上升趋势,未知菌属RB41、Lysobacter(溶杆菌属)相对丰度呈下降趋势。土壤真菌群落Mortierellomycota(被孢霉门)、Ascomycota(子囊菌门)、Basidiomycota(担子菌门)为优势菌门,Mortierella(被孢霉属)相对丰度随种植年限增...     

不同种植年限红豆草根系生长及根际土壤真菌群落的分布特征

采用大田试验，运用真菌ITS高通量测序技术，探究不同种植年限红豆草(1、2、3 a和4 a)根系生长及根际土壤真菌群落分布与演替特征，为荒漠灌区红豆草人工草地的可持续利用提供参考。结果表明，随红豆草种植年限延长，其根颈直径、根颈入土深度、侧根直径、主根直径、侧根数和根颈分枝数均显著增加，4 a生草地分别是1 a生草地的3.7、3.1、5.0、3.4、2.0倍和3.6倍；根系直径、根体积、根表面积、根尖数和根长均先增加后降低；根际土壤pH值和速效磷含量减小，速效钾、速效氮含量先升后降，过氧化氢酶、脲酶、碱性磷酸酶和脱氢酶活性均显著增高，4 a生草地分别是1 a生草地的3.3、1.9、10.3倍和1.4倍；根际土壤真菌多样性(Shannon-wiener和Simpson指数)、丰富度(Chao1和ACE指数)均先升后降；优势真菌门为子囊菌门、毛霉门、壶菌门和被孢霉门，其中子囊菌门的相对丰度显著增大，其余优势菌门的相对丰度均先增后降；优势菌属为Monographellahe和镰刀菌属，其中Monographella的相对丰度显著增加，镰刀菌属的相对丰度显著降低。冗余分析和Monte Carl...     

桑树青枯病与根际土壤肥力及微生物群落结构特征的研究

本文比较分析了桑树青枯病发病和健康植株根际土壤肥力以及微生物（细菌和真菌）群落结构特征差异，旨在挖掘和利用丰富微生物资源的有益功能，为构建桑树青枯病生物防治技术体系奠定基础。结果表明，桑树青枯病发病植株根际土壤中指示土壤肥力与健康状况的生物学性状指标β-葡糖苷酶和磷酸酶的活性显著降低，微生物生物量碳、磷显著下降；细菌门分类水平上，发病植株根际土壤中酸杆菌门、放线菌门和疣微菌门等优势细菌相对丰度降低，变形菌门、绿弯菌门、粘球菌门、厚壁菌门、拟杆菌门等优势细菌相对丰度增加；细菌属分类水平上，发病植株根际土壤富集了硝化螺菌属和放线菌属等特有细菌属，缺失了诸如链霉菌属等具有分泌抗生素功能的优势细菌属。真菌门分类水平上，发病植株根际土壤中子囊菌门和担子菌门真菌相对丰度增加，unclassified_k_Fungi和霉菌门真菌相对丰度降低；真菌属分类水平上，发病植株根际土壤富集了地霉菌属、腐质霉属和丝孢菌属等腐生真菌，缺失了被孢霉属、枝顶孢属和曲霉属等具有产抑菌化合物功能的优势真菌。研究表明，桑树青枯病与根际土壤β-葡糖苷酶、磷酸酶活性，微生物生物量碳、磷以及微生物群落结构都具有一定的相关性。链霉菌属细菌以及被孢霉属、枝顶孢属和曲霉属真菌有望作为生物防控青枯病的有效备选菌属。     

健康与感染青枯病烟株根际土壤与茎秆真菌群落结构与多样性

为研究感染青枯病后烟株根际土壤与茎秆真菌群落结构与多样性的变化,对健康和感染青枯病烟株的根际土壤、病株茎秆发病组织和健株茎秆健康组织等样品中真菌ITS区的rDNA进行了PCR扩增、用Illumina MiSeq测序技术对扩增DNA片段进行高通量测序,并分析不同样品的真菌群落组成与多样性。结果表明,所有烟株根际土壤中优势门为子囊菌门Ascomycota和接合菌门Zygomycota;所有茎秆样品中优势门为担子菌门Basidiomycota和子囊菌门。在属水平,被孢霉属Mortierella、镰刀菌属Fusarium和隐球菌属Cryptococcus为所有土壤中的主要菌属,Boeremia主要存在于发病烟株根际土壤中,而木霉属Trichoderma主要存在于健康烟株根际土壤。发病茎秆病害组织中优势属为小画线壳属Monographella、隐球菌属、鬼伞属Coprinopsis和赤霉属Gibberella;发病茎秆病健交界处组织中优势属为隐球菌属、红酵母属Rhodotorula和小画线壳属。健康烟株茎秆组织中优势属为隐球菌属、链格孢属Alternaria和红酵母属;健康烟株中与发病茎秆病健交界处组织等高茎秆中优势属为镰刀菌属、隐球菌属、链格孢属和Gibellulopsis。青枯菌侵染烟株后根际土壤、发病茎秆病害组织和发病茎秆病健交界处组织的真菌群落中物种丰富度与多样性均显著提高,且发病茎秆病害组织与发病茎秆病健交界处组织真菌群落的变化大于根际土壤。研究结果为烟草青枯病的生物防治提供了参考。     

微生物菌剂对连作芹菜根际土壤真菌群落多样性与结构的影响

以宁南旱区连作4年芹菜根际土壤为研究对象,采用田间定位试验结合高通量测序技术,以常规施肥（CK）为对照,研究常规施肥＋枯草·哈茨复合菌剂（MF）,常规施肥＋枯草芽孢杆菌（BS）,常规施肥＋哈茨木霉菌（TH）3个处理对芹菜连作根际土壤真菌多样性及群落组成的影响。结果表明：施用枯草·哈茨复合菌显著提高了土壤有效磷、速效钾含量,增幅分别为34.29%和9.98%。施用微生物菌剂增加了土壤脲酶、蔗糖酶活性,平均增幅分别为43.16%和12.98%,并显著改变了土壤真菌的β-多样性。被孢霉属(Mortierella)、织球壳属(Plectosphaerella)、赤霉菌属(Gibberella)、链格孢属(Alternaria)、镰刀菌属(Fusarium)是各处理优势菌属,施用枯草·哈茨复合菌显著降低了赤霉菌属、链格孢属、镰刀霉属等真菌性病原菌的相对丰度,降幅分别为59.88%、51.63%、36.13%。冗余分析表明土壤蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶活性、pH值和全磷是影响真菌群落结构组成的主要驱动因子。综合而言,枯草·哈茨复合菌剂的施用不仅降低了连作芹菜根际土壤镰刀菌属、链格孢属、赤霉菌属等病原菌的富集,还通过改变有效磷、速效钾等土壤理化性质,进一步重塑土壤真菌群落结构。     

手掌参内生真菌及根际土壤真菌的群落组成

为筛选促生菌,采用高通量测序技术对手掌参茎、叶、果荚和根4种组织内生真菌及根际土壤真菌的群落组成进行分析。结果表明:从手掌参所有组织样品及根际土壤中共获得4 192个操作分类单元(operational taxonomic unit,OTU),其中茎中OTU数量最多,为1 096个,其次为根际土壤和叶中,分别为1 048个和983个,根中最少,为397个。所有样品中OTU注释后隶属于4门15纲,优势菌群为子囊菌门,相对丰度为47.25%～81.58%。属水平上主要菌群为枝孢霉属Cladosporium、粉褶蕈属Entoloma、背芽突霉属Cadophora和赤霉菌属Gibberella,分别为果荚、土壤、根、叶和茎中优势菌群。多样性指数表明茎中真菌群落的丰富度及多样性最高,而根部最低,不同样品之间真菌群落的多样性和丰富度差异显著。热图分析和主坐标分析均表明茎、叶和果荚中内生真菌的群落组成较相似,但与根部内生真菌和土壤中真菌的群落组成存在一定差异。     

波尔多液对烟草叶际微生物群落结构与代谢功能的影响

测定了波尔多液对烟草赤星病菌的毒力,并采用高通量测序与Biolog代谢表型技术分别测定了其对烟叶健康与感病组织叶际微生物群落结构和代谢功能的影响。结果表明:波尔多液对烟草赤星病菌的抑制活性较弱,其抑制菌丝生长和孢子萌发的EC₅₀值分别为450.19和757.17 mg/L。健康与感病烟叶组织叶际细菌均分布于变形菌门 (6.93%和39.07%) 和厚壁菌门 (16.45%和0.65%),优势细菌均有Kosakonia (3.46%和22.38%) 和假单胞菌属 (0.22%和5.95%);真菌均分布于子囊菌门 (63.82%和93.74%) 和担子菌门 (6.82%和2.53%),优势真菌有链格孢属 (36.48%和84.52%) 、Symmetrospora (5.56%和2.27%) 和枝孢霉属 (14.87%和6.66%)。波尔多液1 500 g/hm2处理对健康和感病烟叶叶际细菌和真菌群落结构与代谢功能均有影响,处理5 d时降低了叶际Kosakonia、鞘脂单胞菌属和乳杆菌属的相对丰度,增加了假单胞菌属、劳尔氏菌属等6种细菌菌属的相对丰度;降低了链格孢属、Symmetrospora等6种真菌属的相对丰度,增加了亚隔孢壳属、绿僵菌属等10种真菌属的相对丰度。处理10和15 d时对叶际真菌、细菌的影响逐渐降低。健康与感病烟叶叶际微生物均可高效代谢糖类、氨基酸类、羧酸类、双亲化合物、聚合物和胺/氨基化合物等29种碳源,但对α-丁酮酸的代谢较弱。波尔多液处理对烟叶叶际微生物的代谢抑制活性随时间延长逐渐减弱。研究结果揭示了波尔多液施用不同时期后对烟叶叶际微生物的影响规律,为了解药剂持效期的生态效益提供了参考依据。     

干旱区不同品种苹果树叶片内生真菌群落组成和功能特征

分析新疆典型干旱区轮台国家果树资源圃不同品种苹果树叶片内生真菌的分布特征及差异,为病害防治、品种选育和筛选功能微生物菌株提供参考。利用ITS基因高通量测序技术对6个品种苹果树叶片内生真菌进行测序,并比较其群落组成和功能特性。研究表明,苹果树叶片蕴含着丰富多样的内生真菌资源,共检测到真菌序列566453条,鉴定到5个门、15个纲、30个目、42个科及43个属。不同品种间内生真菌群落多样性存在一定差异,野苹果叶片内生真菌的多样性指数和丰度指数均较高。在门水平上的优势真菌菌群为子囊菌门(85.22%～98.68%),不同品种间差异不大。在纲和属上不同品种间有一定的差异,子囊菌门中的锤舌菌纲和座囊菌纲为优势纲,相对丰度分别在17.48%～69.69%和28.21%～67.59%之间;可归类的优势真菌属包括小粉孢属(17.47%～69.68%)、链格孢属(13.36%～39.35%)、枝孢霉属(2.94%～8.80%)和隐球菌属(0.20%～2.36%)。不同品种苹果树叶片真菌共有属的OTU数有42个,占各样品相对丰度的99%以上,而独有属的丰度各品种均低于1%。由于长期适应干旱区环境,在属水平...     

匍柄霉属真菌对多菌灵耐药性分子机制的初步研究

 多菌灵是一类高效广谱的苯并咪唑类杀菌剂,用于防治多种重要的植物病害。尽管其对子囊菌、多数半知菌和担子菌有效,但对卵菌、接合菌和少数半知菌却无效,如腐霉属真菌（Pythium spp.）, 链格孢属真菌（Alternaria spp .）和匍柄霉属真菌（Stemphylium spp.）。其抗药性机制主要是由于β-微管蛋白氨基酸的突变,导致蛋白质序列发生变化从而影响药剂与靶标的结合。研究表明其抗药性与β-微管蛋白几个位点氨基酸突变有关^［1］。     

葱轮作改善土壤微生物群落缓解三七连作障碍的潜力分析

明确葱轮作后对三七连作土壤微生物的影响,为利用葱与三七轮作缓解三七连作障碍提供依据。本研究在三七连作土上连续种植两茬小葱,以休耕连作土壤为对照,采用细菌16S rRNA和真菌ITS区测序,研究葱轮作后对土壤微生物多样性、物种组成及关键微生物的影响;然后分离可培养的关键细菌假单胞菌属,验证其对三七根腐病菌的拮抗功能。结果表明,葱轮作后显著提高了三七连作土壤细菌和真菌的丰富度,两种处理后的细菌和真菌在PCoA图上均能明显分开。门水平上,葱轮作后细菌变形菌门的相对丰度显著增加,酸杆菌门、绿弯菌门等显著降低;真菌子囊菌门的相对丰度显著降低,担子菌门显著增加。LEfSe分析表明,变形菌门及其下属的假单胞菌属等关键细菌在葱轮作后丰度显著增加,丛赤壳科中可以引起三七根腐的Fusarium和Ilyonectria等真菌在轮作后丰度降低。从轮作土壤中分离到22株假单胞菌,其中15株铜绿假单胞菌对三七根腐病菌有较好的拮抗效果。综上,葱轮作可以显著改善三七连作土壤的微生物状况,有益菌相对丰度增加而根腐病原菌相对丰度降低。利用葱与三七轮作对缓解三七连作障碍具有一定的潜力。     

取食不同寄主的草地贪夜蛾肠道微生物多样性分析

为绿色防控草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda,基于16S rDNA和ITS高通量测序分析,对分别取食玉米、小麦以及田间常见杂草婆婆纳Veronica polita的草地贪夜蛾肠道细菌和真菌进行物种注释、多样性分析、物种组成分析及功能预测。结果显示,细菌注释共获得20门30纲72目106科164属214种,真菌注释共获得9门23纲46目90科154属237种。厚壁菌门、放线菌门和变形菌门为取食玉米、小麦和婆婆纳的草地贪夜蛾肠道优势细菌门,子囊菌门和担子菌门为取食玉米、小麦和婆婆纳的草地贪夜蛾肠道优势真菌门。肠球菌属Enterococcus为取食玉米、小麦和婆婆纳的草地贪夜蛾肠道细菌共同的优势属,相对丰度分别为70.86%、25.42%和72.02%;丝孢酵母属Tricho-sporon 和帚枝霉属 Sarocladium 为取食玉米的草地贪夜蛾肠道真菌的优势属,相对丰度分别为57.28%和17.38%,酵母菌目未分类属、小囊菌属Microascus和丝孢酵母属Trichosporon为取食小麦的草地贪夜蛾肠道真菌优势属,相对丰度分别为29.31%、27.01%和15.45%,双足囊菌科未分类属为取食婆婆纳的草地贪夜蛾肠道真菌优势属,相对丰度为61.79%。取食小麦的草地贪夜蛾肠道细菌群落的多样性最高,取食婆婆纳的草地贪夜蛾肠道真菌群落的多样性最高,取食婆婆纳的草地贪夜蛾肠道细菌和真菌群落的丰富度最高。取食玉米、小麦和婆婆纳的草地贪夜蛾肠道细菌群落功能主要与代谢通路相关,取食玉米、小麦和婆婆纳的草地贪夜蛾肠道真菌群落功能主要与基础代谢或生理功能相关。     

连续施用不同氮量对半干旱地区马铃薯根际真菌群落结构的影响

针对马铃薯生产中因氮肥过量施用导致的土壤微生物群落结构失衡和多样性下降等问题,在始于2013年的不同氮肥用量(N0:不施氮,对照;N75:施氮量75 kg·hm~(-2);N150:施氮量150 kg·hm~(-2);N225:施氮量225 kg·hm~(-2);N300:施氮量300 kg·hm~(-2);N375:施氮量375 kg·hm~(-2))田间定位试验中,于2017年马铃薯成熟期采集根际土壤,应用Illumina PE250测序等分子生物学手段,研究连续5 a施用不同氮量对半干旱地区马铃薯根际真菌群落结构的影响。结果表明:不同施氮量对马铃薯根际真菌群落物种组成造成了显著影响,子囊菌门、Mucoromycota和担子菌门是3个优势门类真菌(相对丰度1.0%),以子囊菌门的相对丰度最大,占总序列的75.48%～83.95%,其优势属是Plectosphaerella(29.92%)和镰刀菌属(13.54%);马铃薯干腐病和枯萎病的病原菌——镰刀菌属的相对丰度随施氮量增加呈增大的趋势。马铃薯根际真菌Alpha多样性随施氮量的增加而降低。连续5 a超量施氮导致了0～20 cm表层土壤中NO~-_3-N含量显著增加,N375处理的NO~-_3-N含量是N0处理的3.76倍。连续5 a超量施氮也显著降低了根际pH值和速效磷含量,N375处理比N0处理pH值和速效磷含量分别降低了0.17个单位和32.10%。RDA及相关性分析结果表明,土壤硝态氮含量是影响马铃薯根际真菌群落结构变化的主要因素(F=1.571,P=0.043~*)。连续大量施用氮肥显著降低了马铃薯块茎产量,连续施氮5 a后,由于土壤剖面中NO~-_3-N的积累,最高产量施肥量由2013—2014年的N225减低为N75,其它施氮处理较N75分别减产了3.46%、22.81%、26.05%和25.32%。长期过量施用氮肥使马铃薯根际硝态氮大量累积,导致pH值降低,进而使根际真菌多样性降低;同时过量氮肥施用会使根际中土壤真菌病原菌相对丰度增加,不利于土壤的健康和马铃薯的高产。     

秸秆还田对水稻根际微生物多样性和水稻纹枯病发生的影响

为探究稻麦轮作模式下秸秆还田对水稻根际微生物多样性与水稻纹枯病发生的影响，本研究采用Illumina测序技术结合生物信息学比较分析了秸秆还田与不还田处理的水稻根际微生物群落多样性差异，并采用实时荧光定量PCR （real-time fluorescent quantitative PCR，RT-qPCR）对这2种稻田土壤中水稻纹枯病菌Rhizoctonia solani含量进行测定，并采用随机五点取样法调查稻田中水稻纹枯病发病率和病情指数。结果表明，秸秆还田后水稻根际细菌群落Chao1丰富度指数和Shannon多样性指数均有所增加，分别增加14.42%和4.39%，其中前者增幅显著；根际真菌群落Chao1丰富度指数降低29.60%，而Shannon多样性指数略有增加，增加5.96%；在门水平上，秸秆还田和不还田处理的水稻根际土壤优势细菌门均为变形菌门、放线菌门、绿弯菌门和酸杆菌门，优势真菌门均为子囊菌门、接合菌门和担子菌门；在属水平上，秸秆还田处理的硝化螺旋菌属和芽胞杆菌属相对丰度分别比不还田处理的显著增加96.11%和106.19%；在水稻孕穗期秸秆还田土壤中水稻纹枯病菌含量比不还田处理的显著增加120.20%；秸秆还田后水稻纹枯病发生加重，病情指数比不还田处理的增加18.10%~45.41%。     

马铃薯长期连作对土壤真菌群落特征的影响

利用田间长期定位试验,2019年基于ITS高通量测序研究马铃薯/春小麦/碗豆轮作（R）、马铃薯连作1 a（C1）、3 a（C3）、5 a（C5）、7 a（C7）和9 a（C9）的土壤真菌群落结构的演替特征。结果表明：随着马铃薯连作年限的增加,土壤真菌菌群丰度和Chao1显著增加,C7和C9马铃薯土壤真菌菌群丰度最高,R土壤真菌菌群丰度最低,C7和C9真菌群落的相似度较高,C7、C9处理与R处理的真菌群落相似度低,C1、C3、C5的真菌群落结构介于C7、C9与R之间;土壤真菌群落的相似度在纲水平上分为两类,C7和C9为一组,R、C1、C3、C5为一组;在不同连作年限的马铃薯农田土壤中,共检测到273个真菌属,其中有13个真菌属处理间差异显著,其中,青霉菌(Penicillium)在C5、C7和C9土壤中数量显著高于R,绿僵菌属（Metarhizium）在C5、C7、C9中相对丰度显著高于R、C1、C3,镰刀菌属（Fusaruim）在C5中相对丰度达最高,显著高于R、C1、C3以及C7、C9;马铃薯连作5 a后引起农田真菌群落分布发生变化。青霉菌、绿僵菌属在长期连作农田中大量富集,镰刀菌属数量下降,连作障碍程度趋于减缓。     

荒漠草原不同发育阶段柠条灌丛堆土壤真菌群落多样性特征研究

为了解荒漠草原柠条灌丛堆演化过程中环境微生物多样性变化与形成机理，以宁夏荒漠草原不同发育阶段的柠条灌丛堆为研究对象，采用高通量测序技术分析其土壤真菌的群落结构及多样性特征，探究发育阶段和土壤理化因子对土壤真菌群落结构和功能的影响因素。结果显示：获得的2662个真菌操作分类单元(Operational taxonomic unit, OTU)属于13门40纲524属，其中优势菌门为子囊菌门(Ascomycota,占77.48%～82.07%)、担子菌门(Basidiomycota,占7.42%～10.07%)以及被孢霉门(Mortierellomycota,占5.42%～10.78%);优势菌纲有粪壳菌纲(Sordariomycetes,占27.10%～36.23%)、座囊菌纲(Dothideomycetes,占25.69%～35.30%)、散囊菌纲(Eurotiomycetes,占12.64%～16.33%)、伞菌纲(Agaricomycetes,占7.07%～7.57%)。土壤有机碳、速效磷、总氮、电导率在柠条灌丛堆不同发育阶段不同部位有显著性差异，而总磷、pH无明显差异。在柠条灌丛...