基于高通量测序及分离培养初步研究美国大豆中真菌多样性

中国是全球最大的大豆进口国,进境大豆所携带的病原真菌传入我国的风险极高。基于高通量测序技术对6批美国大豆真菌多样性进行分析,同时采用分离培养获得单一菌株,依据菌落形态、显微结构及分子技术进行鉴定。高通量测序结果显示,大豆中所有真菌共计5门15纲35目63科112属155种,主要为链格孢属(Alternaria)、球腔菌科(Mycosphaerellaceae)、小戴卫霉科(Davidiellaceae)、小囊菌科(Plectosphaerellaceae)、赤霉属(Gibberella)、附球霉属(Epicoccum)、间座壳属(Diaporthe)、隐球菌属(Cryptococcus)。分离培养结果显示,得到真菌共计40株10种,分别是大豆北方茎溃疡病菌(Diaporthe phaseolorum var.caulivora)、大豆南方茎溃疡病菌(Diaporthe phaseolorum var.meridionalis)、大豆拟茎点种腐病菌(Diaporthe longicolla/Phomopsis longicolla)、大豆炭腐病菌(Macrophomina phaseolina)、尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)、菌核菌(Sclerotinia sclerotiorum)、镰刀菌(Fusarium sp.)、附球菌(Epicoccum sp.)、交链孢菌(Alternaria sp.)、小双胞腔菌(Didymella sp.)。     

贺兰山野生大型真菌孢子多样性分析

为探讨贺兰山野生大型真菌孢子的多样性,2012-2016年在内蒙古贺兰山南寺和哈拉乌沟两地进行取样,每个样地分别由5人从沟谷入口处进行拉网式调查,共获得4 000余份样品,经过微观形态观察和基因ITS序列比对,鉴定出8目25科69属189种大型真菌,主要对其孢子形态特征、表面特征及长宽比进行分析,得到如下结论:质量性状上,孢子形态特征和表面特征相互独立;数量性状上,大小孢子长宽比、孢子极端比和平均比均具有一致性和关联性,显示孢子数量特征的稳定性;菌种间孢子质量性状和数量性状具有很强的多样性;按照孢子多样性低、中、高分类,贺兰山野生大型真菌物种数分别为152种、26种和11种;孢子多样性分类为大型真菌鉴别、分类提供了基本依据。     

不同乳酸菌组合对苜蓿青贮细菌群落结构的影响

为探讨不同乳酸菌互作对苜蓿（Medicago sativa）青贮细菌群落结构的影响，以2种植物乳杆菌、乳酸片球菌、戊糖片球菌及凝结芽孢杆菌形成的6种乳酸菌组合按1.5 mL·kg^-1的添加量制作苜蓿青贮，以等量蒸馏水替代添加剂作为对照，45 d后运用高通量测序分析细菌群落结构。结果表明，各苜蓿青贮的优势乳酸菌群均为厚壁菌门（Firmicates）的乳杆菌属（Lactobacillus）和片球菌属（Pediococcus），二者相对丰度之和为65.4%~79.0%，其中含植物乳杆菌处理高于对照和含凝结芽孢杆菌处理；与对照相比，乳酸菌组合处理提高了菌群Chao1和ACE指数但降低了Simpson和Shannon指数；6个乳酸菌组合处理中，含凝结芽孢杆菌处理组与对照相似性较高，对苜蓿青贮细菌群落影响较小；相关分析表明，苜蓿青贮菌群结构和多样性可较好地解释其营养品质的变化。综上，乳酸菌组合在一定程度上改善了苜蓿青贮的细菌群落结构，其中含植物乳杆菌的组合效果较好。     

马尾松叶表微生物多样性

为发掘对林木生长发育有利的优良微生物资源,并筛选适合叶表微生物的收集方法,以马尾松针叶为试验材料,分别用悬摇法和超声波法收集马尾松叶表微生物,用扩增子高通量测序技术、MUSCLE和Qiime软件研究马尾松叶表微生物的多样性。结果表明:扫描电镜观测结果显示,马尾松针叶表面定殖有大量微生物,包括真菌(菌丝及孢子)和细菌。扩增子高通量测序结果表明,马尾松叶表微生物物种丰富,包含细菌运算分类单位(OTUs)490个,真菌OTUs 1273个。马尾松叶表细菌以未分类的蓝细菌属(unidentified_Cyanobacteria)(36.53%)、未分类的拜叶林克氏菌属(unidentified_Beijerinckia)(28.60%)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)(2.35%)为优势属;叶表真菌以枝孢属(Cladosporium)(2.45%)、拟盘多毛孢属(Pestalotiopsis)(0.92%)、无头孢菌属(Capnobotryella)(0.91%)为优势属。针对叶表细菌多样性的研究表明,悬摇法和超声波法均有较高的物种检出度;在叶表真菌多样性的研究中超声波法优于悬摇法,但超声波法样品间数据变异性较大,测定结果不稳定。     

沙蒿多糖组合制剂对滩羊羔羊瘤胃菌群多样性的影响

本试验旨在研究沙蒿多糖不同组合制剂对滩羊羔羊瘤胃菌群多样性的影响。选择健康、体重相近的断奶滩羊公羔60只,按体重随机分为4个组,每组15只羊。对照组饲喂基础饲粮,试验1组、试验2组和试验3组分别饲喂在基础饲粮中添加5.5 g/d沙蒿多糖+5.5 g/d包被丁酸钠、5.5 g/d沙蒿多糖+5.5 g/d丁酸甘油酯和5.5 g/d沙蒿多糖+1.1 g/d莫能菌素的试验饲粮。预试期为15 d,正试期为60 d。结果表明:1)与对照组相比,试验1组和试验2组滩羊瘤胃液乙酸、丁酸、总挥发性脂肪酸浓度和乙酸比例显著提高(P<0.05)。2)试验2组的Chao1指数显著高于对照组(P<0.05),试验2组的Shannon指数和Simpson指数有高于对照组的趋势(0.05≤P<0.10)。3)门水平上,与对照组相比,试验1组瘤胃液中软壁菌门的相对丰度显著升高(P<0.05),厚壁菌门和丝状杆菌门的相对丰度有升高的趋势(0.05≤P<0.10);试验2组瘤胃液中绿弯菌门的相对丰度显著升高(P<0.05),而疣微菌门的相对丰度有升高的趋势(0.05≤P<0.10);试验3组瘤胃液中蓝藻菌门和互养菌门的相对丰度显著升高(P<0.05)。4)属水平上,与对照组相比,试验1组瘤胃液中理研菌科RC9的相对丰度显著降低(P<0.05),解琥珀酸菌属和丹毒丝菌属的相对丰度显著升高(P<0.05);试验2组瘤胃液中Sharpea的相对丰度显著降低(P<0.05),假丁酸弧菌属的相对丰度显著升高(P<0.05);试验3组瘤胃液中理研菌科RC9和Sharpea的相对丰度显著降低(P<0.05),互营球菌属的相对丰度有增加的趋势(0.05≤P<0.10)。由此可见,饲粮添加沙蒿多糖组合制剂均可提高滩羊羔羊菌群多样性,改善瘤胃微生物区系,且以添加沙蒿多糖+包被丁酸钠的效果最好。     

日晒高温覆膜对韭菜生长及根际土壤微生物多样性的影响

为明确日晒高温覆膜对韭菜生长及根际土壤微生物群落的影响，本研究在河北省韭菜主产区基于日晒高温覆膜措施对韭菜迟眼蕈蚊进行田间防治试验，就覆膜前后土壤的理化性质进行了比较，并采用Biolog-ECO技术分析了覆膜对土壤微生物群落功能多样性的影响。结果表明，日晒高温覆膜技术对韭蛆各龄期幼虫的防治效果达到100%，覆膜12 d后韭菜株高、茎粗、叶宽、色泽、百株鲜重及根长等生长发育指标与未覆膜的对照相比均无显著影响；覆膜后土壤中全磷量显著增加；根据Biolog-ECO培养第144 h的AWCD值计算土壤微生物群落的Shannon-Wiener指数、Simpson指数、McIntosh指数和丰富度指数均无显著变化。可见日晒高温覆膜对韭菜迟眼蕈蚊具有明显的防治效果，对韭菜生长及韭菜根际土壤微生物多样性无显著影响。     

高砷硫铁矿周边农田土壤砷分布及真菌群落结构特征研究

本研究主要以高砷硫铁矿区周边农田中的真菌群落为研究对象,研究利用Miseq高通量测序技术系统分析矿区周边不同区域土壤中真菌的群落特征,通过本研究以明确矿区土壤真菌群落结构特征及其适应机制。结果表明:(1)砷、铁复合污染土壤可促使土壤真菌丰富度降低,而对土壤真菌多样的影响则表现为先促进后抑制;(2)砷、铁复合污染抑制土壤中Ascomycota(子囊菌门)代谢,促进Basidiomycota(担子菌门)代谢,而对Zygomycota(接合菌门)则表现为低浓度促进,高浓度抑制,对Fusarium(镰刀菌属)、Pseudallescheria(假霉样真菌属)、Cryptococcus(隐球菌属)也呈现"低浓度促进、高浓度抑制"作用;(3)砷、铁的复合物污染使土壤中真菌群落结构产生了明显差异,环境因子对土壤环境真菌群落结构差异影响大小依次为总砷、总铁。因此,在高砷硫铁矿的开采过程中对土壤中的真菌群落结构造成一定的影响,需对矿物及矿渣的堆放进行严格的管理以免对土壤中各种生物的生境造成严重破坏。     

中国榛属植物资源培育与利用研究(Ⅰ)——榛种质资源研究

原产中国的榛属植物有8个种和2个变种,约占全世界种数的一半。榛子是传统的木本粮油树种,中国先民自古以来就采集野生榛子食用。中国榛属植物种质资源分布经纬跨度较大(24°31'~51°42'N、85°55'~132°12'E),从"东北—华北山区、秦岭和甘肃南部及河南—华中—云贵高原"呈斜带状,海拔从100~4 000 m都有分布,行政地域范围涉及25个省(自治区、直辖市)。通过地理分布生态适应性研究,建立了榛属植物分布种数与气候因子间的回归方程:Y=11.883-0.051X_1+0.131X_2-0.003X_4-0.004X_5-0.001X_6+0.051X_8。初步提出了榛属植物资源描述与评价体系,开展了榛坚果、花粉形态及雄花序等形态多样性研究,并且在分子水平上对榛属植物遗传多样性和系统进化进行了研究,明确了川榛应该作为一个独立的种,平榛与欧洲榛尽管地理位置较远,但是遗传距离较近,这既说明了平榛和欧洲榛杂交成功的原因,同时也为进一步研究榛树植物地理距离和遗传距离的不一致性提出了新的课题。     

不同氮肥处理下水稻功能叶片的多样性分析

探究不同水稻功能叶片在不同氮肥处理条件下的多样性,为选择遗传差异大且农艺性状表现差异大的育种材料提供理论基础。本试验以52份来自水稻种质资源库的水稻品种为材料,设正常施氮和不施氮2个处理,对供试品种的功能型叶片性状进行分析。结果表明,供试材料在不同氮肥处理下,功能叶片形态特征上存在丰富的遗传多样性。在不同处理条件下,倒一叶长与倒二叶长和倒三叶长均呈显著或极显著正相关;倒一叶宽与倒二叶宽和倒三叶宽均呈极显著正相关。在正常施氮和不施氮条件下分别获得3个主成分,累积贡献率分别达到94.5%和90.6%。通过对各品种进行综合评价,正常施氮条件下,排前5名的水稻材料分别为‘滇屯502’、‘玉米稻’、‘雅恢2115’、‘谷梅3号’和‘水源258’;在不施氮条件下,排前5名的水稻材料分别为‘玉米稻’、‘滇屯502’、‘巴西稻’、‘CDR22’和‘谷梅3号’。在水稻株型育种中,应注意利用具有丰富遗传多样性的种质资源,并在亲本选配时选择遗传距离较远且综合性状表现差异较大的种质材料。