不同浓度镉胁迫对冬小麦根系生长的影响

采用营养液培养方法,研究了不同镉浓度处理对小麦根系鲜质量、总根长、根表面积、根体积、根尖数、平均直径及不同直径下总根长、表面积和体积的影响。结果表明,施镉降低了根鲜质量,且在高浓度镉(Cd_(50))处理下降低幅度最大,达到23. 95%,这说明镉抑制了冬小麦根系生物量的积累。相对于Cd_0处理,Cd_0. 5,Cd_5和Cd_(50)处理总根长分别降低了8. 49%,7. 34%(P 0. 05),14. 88%(P 0. 05)。这说明镉能够明显抑制冬小麦根系的正常生长和伸长;对不同直径根长和总根长进行相关性分析发现,小麦根长的降低与Ⅰ级(0 cm 根长≤0. 5 cm),Ⅱ级(0. 5 cm 根长≤1. 0 cm)和Ⅷ级(3. 5 cm 根长≤4. 0 cm)直径间有显著正相关关系。同时,相对于Cd_0处理,Cd_(50)处理显著降低了小麦根系表面积,降低幅度为12. 31%;对不同直径根表面积和总根表面积进行相关性分析发现,表面积的降低与Ⅰ级(0 cm~2根表面积≤0. 5 cm~2)和Ⅱ级(0. 5 cm~2根表面积≤1. 0 cm~2)直径间有极显著正相关关系。同样对不同直径根体积和总根体积进行相关性分析发现,根系体积与Ⅱ级(0. 5 cm~3根体积≤1. 0 cm~3)直径间有极显著正相关关系。因此,在镉抑制小麦根的形态中,镉抑制细根的生长和形态扮演重要角色。     

寡糖对土壤微生物多样性及群落结构的调节作用

土壤微生物种群类型,对土壤质量和作物生长具有重要影响,研究寡糖对土壤微生物种群的影响特征,有助于正确、高效及安全使用寡糖。本研究利用人工气候室进行土壤培养,土壤施加50mg·L−1的壳寡糖（CSOS）和纤维寡糖（COS）溶液,以清水（CK）为对照处理,培养6d后取样,利用高通量测序技术,分析土壤微生物群落结构组成及多样性分布特征。结果表明：壳寡糖（CSOS）和纤维寡糖（COS）处理均显著改变细菌、真菌的群落结构,提高细菌的物种观测数。变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）、芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）和拟杆菌门（Bacteroidetes）为优势细菌门,子囊菌门（Ascomycota）、担子菌门（Basidiomycota）和被孢霉门（Mortierellomycota）为优势真菌门。通过组间群落组成比较分析可知,壳寡糖（CSOS）和纤维寡糖（COS）处理均不同程度降低酸杆菌门（Acidobacteria）的相对丰度,增加变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）、壶菌门（Chytridiomycota）以及有益菌属溶杆菌属（Lysobacter）、硝化螺旋菌属（Nitrospira）、Haliangium、芽球菌属（Blastococcus）和链霉菌属（Streptomyces）的相对丰度,但与纤维寡糖（COS）相比,壳寡糖（CSOS）处理微生物群落组成的变化幅度更大。此外,壳寡糖（CSOS）和纤维寡糖（COS）处理在调节土壤微生物群落结构上存在一定差异。其中,壳寡糖（CSOS）处理有益菌属Talaromyces的相对丰度增加195%,纤维寡糖（COS）处理有益菌属假单胞菌属（Pseudomonas）的相对丰度增加215%。综上,壳寡糖和纤维寡糖处理均能优化土壤微生物群落的结构组成,其调控差异性有助于理解不同寡糖的调控机制,推动寡糖的应用与推广。