生防菌哈茨木霉T4对黄瓜根围土壤细菌群落的影响

【目的】评价生防菌哈茨木霉（Trichoderma harzianum）T4 对根围土壤细菌群落的影响，为生防菌田间应用的生态安全提供依据。【方法】结合DGGE技术与T-RFLP方法，综合考察引入生防菌哈茨木霉T4后黄瓜根围土壤细菌群落变化。【结果】在引入生防菌的14—56 d内（黄瓜整个生育期），木霉对根围土壤细菌群落可产生显著影响，并持续一段的时间，随后逐渐减弱。表现为对蓝细菌、β-变形细菌、葡萄球菌、伯克霍尔德菌、沙雷氏菌、酸杆菌和一些不可培养细菌的有效抑制作用，对芽孢杆菌、土壤杆菌、芽单胞菌的明显促进作用。但到70 d时，即收获后2周，检测不到木霉对细菌群落影响。【结论】DGGE和T-RFLP序列分析技术相结合研究生防菌对土壤细菌群落的影响，既能全面描述土壤细菌群落结构变化，还可以初步定性描述变化细菌的种类信息。生防菌哈茨木霉T4的引入对土壤细菌群落产生短期影响，不会长期对土壤细菌群落稳定构成威胁。  

高通量测序助力地质封存CO2泄漏情景下土壤细菌群落信息的挖掘

CO_2地质封存过程复杂,存在CO_2泄漏风险,进而会影响土壤生态系统,为研究地质封存CO_2泄漏应对措施,以玉米为研究对象,采用人工控制释放CO_2系统研究了玉米对地质封存CO_2泄漏的响应特征,并应用高通量测序技术分析了玉米土壤细菌群落结构及遗传多样性。结果表明:土壤CO_2浓度为30×104μL·L~(-1)(30 cm埋深处CO_2浓度)时,玉米表现出较好的适应能力,当CO_2泄漏量增加到40×104μL·L~(-1)以上时,玉米叶片等各项生长指标均表现为受胁迫特征;高通量测序结果显示试验共获得4个土壤样本的70 948个OTUs,但仅3.32%为4种泄漏条件下土壤所共有;遗传信息表明土壤细菌多样性和丰富度变化与CO_2泄漏浓度密切相关;变形菌门、拟杆菌门和酸杆菌门等为土壤优势菌群,而酸杆菌门在土壤CO_2浓度达40×104μL·L~(-1)下相对丰度大幅增加,暗示其可用作地质封存CO_2泄漏对土壤生态系统影响的指示菌。可见泄漏的CO_2会影响农作物生长及土壤细菌群落特征,而变化的土壤细菌多样性会影响农田生态系统功能等。  

微生物菌剂拌土对玉米农田土壤细菌群落多样性的影响

为明确微生物菌剂拌土对玉米农田土壤细菌群落多样性的影响.对玉米农田土壤细菌的总DNA提取后,采用微生物多样性测序技术对玉米农田土壤细菌的16S rRNA基因进行了序列测定,分析了2种微生物菌剂拌土后玉米农田土壤细菌群落多样性和结构特征.微生物菌剂M1和M2拌土增加玉米农田土壤中全磷、硝态氮、有效磷和速效钾的含量;对玉米土壤细菌群落多样性有一定程度的影响,丰富度增加,多样性和均匀度降低,检测样本序列数量和细菌群落的OTU(operational taxonomic units)数量显著增加;对土壤细菌群落组成有影响,变形菌门(Proteobacteria)的丰度下降,放线菌门(Actinobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)的丰度增加,优势菌属放线菌和芽孢杆菌的丰度增加;降低了土壤中引起人类疾病、参与细胞转化的微生物丰度,增加了参与代谢通路的微生物丰度.微生物菌剂拌土会影响玉米农田土壤细菌群落多样性和结构组成,改善土壤营养,增加有益微生物的丰度,进而改善玉米农田生态环境.  

Effects of Cinnamic Acid on Bacterial Community Diversity in Rhizosphere Soil of Cucumber Seedlings Under Salt Stress

To investigate the effects of a plant autotoxin, cinnamic acid, on bacterial communities in the rhizosphere soil of cucumber seedlings under salt stress, we used cucumber as the experimental material, cinnamic acid as the autotoxin, and NaCl to apply salt stress. Bacterial communities in the rhizosphere soil were analyzed using polymerase chain reaction （PCR）, denaturing gradient gel electrophoresis （DGGE）, and clone sequencing. Salt stress decreased the diversity of bacterial species in rhizosphere soil of cucumber seedlings at several growth stages. Cinnamic acid exacerbated the effects of salt stress at high concentrations, but alleviated its effects at low concentrations. Cloning and sequencing results indicated that DGGE bands amplified from soil samples showed high homology to uncultured bacterial species. Cinnamic acid at 50 mg kg^-1 soil improved cucumber growth and was the most effective treatment to alleviate the effects of salt stress on bacterial communities.  

梨园土壤细菌群落参数及优势细菌的16SrDNA分析

为探明北京梨园土壤细菌群落结构特征及其施肥后的短期影响,采用培养法和16SrDNA序列分析法,研究了北京顺义区有机化梨园不同季节、不同生物有机肥处理的土壤细菌群落数量分布情况、群落参数及其优势细菌,成功获得了179株表型差异的细菌。菌落、菌体形态特征及优势菌的16SrDNA分析表明,链霉菌属、芽孢杆菌属、假单胞菌属、微球菌属为主要类群,代表着北京顺义地区土壤细菌的种类。多样性分析显示,部分施肥土壤的细菌群落多样性指数、均匀度指数和丰度均高于对照,处理间的各土壤细菌群落参数差异较大。温度、降水等环境因子亦能影响土壤细菌群落参数和结构。链霉菌和芽孢杆菌在季节交替过程中一直存在,可能是构成土壤细菌群落的原始种群。  

松嫩草地土壤细菌群落 16S rDNA V3 片段 PCR 产物的 DGGE 分析

从松嫩草地9种植物群落覆盖下的土壤中抽提细菌总DNA，直接扩增16SrDNAV3可变区，应用变性梯度凝胶电泳（DGGE）分析16SrDNAV3可变区的多态性，发现不同种类植物群落地下土壤细菌的种类以及生物量都有所不同，并且地上植被的盖度影响了地下土壤微生物的物种多样性。  

水分散粒剂H14对棉花黄萎病发生及土壤细菌群落的影响

试验设置水分散粒剂(H14)、商业可湿性粉剂(SY)和空白对照(CK)3组处理,在棉花花铃期调查黄萎病发生状况,并通过高通量测序分析不同处理中细菌群落多样性。结果显示同CK处理相比,H14和SY处理中棉花黄萎病发病率分别显著下降42.35%和39.25%,病情指数分别显著下降52.41%和48.78%;大丽轮枝菌(Verticillium dahliae Kleb.)相对丰度分别显著下降45.73%和24.47%。3组处理样品测序后共获得517 453个优质序列,基于97%的序列相似度进行聚类分析,获得可操作分类单元(OTUs)24 353个,经鉴定属于细菌的54个门、244个科和571个属。其中变形菌门(Proteobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)和绿弯菌门(Chloroflexi)为各处理样品的优势菌群。H14、SY处理中Chao1和ACE指数相较于CK处理分别增加16.27%和14.71%、13.84%和12.90%;Shannon和Simpson指数相较于CK处理分别增加2.65%和1.02%、1.38%和0.00%。全部样品丰度前35个属通过聚类分为A、B、C、D 4个类群,其中C和D两个类群是H14处理中优势类群,此类群中的芽孢杆菌属(Bacillus)、芽生球菌属(Blastococcus)和类诺卡氏菌属(Nocardioides)多为生防菌;斯科曼氏球菌属(Skermanella)、亚硝化螺菌属(Nitrosospira)多为氮循环功能菌;酸杆菌属(Acidibacter)和土壤红杆菌属(Solirubrobacter)多为产铁载体促生菌。施用水分散粒剂H14可以提高棉花根围土壤细菌群落物种丰富度和多样性,增加防治土传病害以及氮铁等营养元素转化的相关菌属丰度,有利于改善土壤生态环境,抑制大丽轮枝菌繁殖,促进棉花健康生长。  

林地转变为茶园对土壤细菌群落结构与多样性的影响

【目的】研究林地转变为茶园对土壤细菌群落结构与多样性的影响,为进一步制定茶园土壤可持续管理措施提供科学依据。【方法】以林地(SM,对照)、新垦3年茶园(ZC3)和植茶30年茶园(ZC30)为研究对象,采用多点混合取样法取0～20 cm和20～40 cm土层的样品,测定不同样地土壤的理化性质;运用高通量测序技术,研究3种样地土壤细菌多样性及群落结构,并对土壤理化性质与细菌多样性和群落结构的关系进行相关性和冗余分析(RDA)。【结果】林地转变为茶园后,新垦3年茶园土壤有机质、碱解氮、速效钾和有效铁含量显著降低,土壤体积质量显著增加;植茶30年茶园土壤有机质、碱解氮、速效磷和有效铁含量较新垦3年茶园显著增加,但土壤pH显著下降,茶园土壤酸化严重。土壤细菌群落Alpha多样性总体由高到低排序依次为林地植茶30年茶园新垦3年茶园,与林地相比,新垦茶园土壤细菌Alpha多样性指数显著降低。从所有土壤样品中共检测到细菌29个门、60个纲、79个目、186个科、421个属,主要优势细菌门为厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、酸杆菌门(Acidobacteria)和放线菌门(Actinobacteria),相对丰度共计93.5%～98.9%;主要优势细菌属为粪杆菌属(Faecalibacterium)、拟杆菌属(Bacteroides)、普氏菌属(Prevotella)、埃希氏杆菌属(Escherichia)、Gp2及Gp1。不同样地和土层土壤细菌优势菌群明显不同,在0～20 cm土层,变形菌门和酸杆菌门是林地土壤中的优势菌门,而茶园土壤中的优势细菌门为厚壁菌门和变形菌门;Gp2和Gp1是林地土壤优势菌属,而新垦3年茶园中这两类细菌属相对丰度较低;植茶30年茶园土壤中粪杆菌属、拟杆菌属、普氏菌属和埃希氏杆菌属相对丰度较高。相关性分析和冗余分析结果表明,土壤体积质量、有机质和碱解氮是影响土壤细菌群落丰度和多样性的主要土壤因子,影响程度由大到小为土壤体积质量有机质碱解氮。【结论】林地转变为茶园后,土壤理化性质以及细菌多样性和群落结构发生了明显变化,转变初期土壤细菌多样性明显降低,之后随着植茶年限的增加,土壤细菌多样性得以恢复。  

有机肥等氮量替代化肥对水稻产量、土壤理化性状及细菌群落的影响

研究不同有机肥氮等量替代化肥中氮对水稻产量及构成因素、土壤基本理化性状、土壤细菌群落特征的影响,为科学合理施肥提供理论依据.在江苏省仪征市肥料长期试验监测点进行试验,以当地习惯施肥为对照(M0),有机肥中氮等量替代10％(M10)、20％(M20)、30％(M30)、40％(M40)、50％(M50)化学肥料(尿素)中的氮,有机肥作为基肥一次性施入土壤.水稻成熟期取样测定水稻产量及产量构成因素、土壤理化性质和细菌群落结构特征.与当地习惯施肥相比,有机肥不同等氮量替代化肥后能够有效提高水稻产量,提高水稻单位面积穗数和千粒质量,降低穗粒数;增加水稻成熟期的土壤中有机质、速效钾含量,使酸性土壤更趋向中性,降低土壤全磷、有效磷、铵态氮和硝态氮的含量;有机肥替代化肥后提高了土壤细菌的丰富度,土壤的变形菌门、放线菌门、拟杆菌门、硝化螺菌门的丰度有所提高,绿弯菌门与酸杆菌门均呈下降趋势.随着替代比例的提高,土壤中酸杆菌门的梭菌科和变形菌门黄杆菌科丰度先下降后上升,与作物产量变化趋势相反.与当地常规施肥相比,有机肥不同等氮量替代化肥后能够有效提高水稻产量,有机肥中氮替代10％和40％化肥中氮的增产效果较明显.  

藏东南林芝地区典型农业土地利用方式对土壤微生物群落特征的影响

为研究藏东南林芝地区土壤微生物群落对农业土地利用方式的响应特征及其关键影响因素,可深入认识农业土地利用对该区域生态系统稳定性的影响,并为该地区农业土地资源合理利用提供科学依据。采集藏东南林芝地区2种典型农业土地利用方式(农田及放牧草地)土壤样品,以自然森林土壤样品为对照,利用磷脂脂肪酸法(PLFA)和MiSeq高通量测序分析不同土地利用方式下土壤微生物数量、多样性和群落组成的差异性,并结合土壤理化指标探讨影响土壤微生物群落组成和结构的关键因素。结果表明:与自然森林相比,农田和放牧草地土壤中微生物PLFA总量降低了38.7%～51.8%,其中革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌、放线菌和真菌的生物量分别降低了26.1%～47.6%、40.0%～61.1%、44.1%～60.6%和5.2%～31.3%。农田种植显著降低土壤真菌的多样性,其丰富度、香农多样性相比于森林土壤分别降低了53.0%和71.4%,而细菌群落的丰富度、香农多样性则显著降低了15.7%和5.1%。农田种植显著增加土壤细菌中放线菌门(Actinobacteria)的相对丰度,但是显著降低了浮霉菌门(Planctomycetes)、绿弯菌门(Chloroflexi)和厚壁菌门(Firmicutes)的相对丰度,放牧草地则显著促进拟杆菌门(Bacteroidetes)和蓝藻门(Cyanobacteria)的生长。农业土地利用显著提高土壤真菌群落中担子菌门伞菌纲(Agaricomycetes)的优势度,其在农田和放牧草地土壤中的相对丰度分别是自然森林土壤的23倍和19倍,而子囊菌门(Ascomycota)和接合菌门(Zygomycota)的相对丰度则分别降低了67.7%～89.6%和58.7%～67.4%。基于距离矩阵的冗余分析表明,土壤细菌和真菌的群落结构在3种土地利用方式下有显著差异。土壤微生物的数量、多样性和群落组成受到土壤pH值、土壤有机碳、土壤C/N等理化性质的显著影响,并且土壤真菌对环境因子改变的响应比细菌敏感。研究表明,典型农业土地利用方式导致藏东南林芝地区土壤微生物群落的数量和多样性相比于自然植被显著降低,并改变细菌和真菌的群落组成和结构,而且真菌对农业土地利用方式的响应比细菌敏感。