氮肥/花生饼肥配施对番茄根际土壤及根系内生细菌群落结构的影响

设置不施肥(A)、100%氮肥(B)、75%氮肥/25%花生饼肥(C)、50%氮肥/50%花生饼肥(D)、25%氮肥/75%花生饼肥(E)及100%花生饼肥(F),共6组处理,基于高通量测序技术,分析番茄植株根际土壤及根系内生细菌多样性,探讨氮肥/花生饼肥不同配比处理对番茄根际土壤及根系内生细菌群落结构的影响,为番茄的平衡施肥提供理论依据。结果表明:与不施肥(A)相比,不同施肥处理的根际土壤优势细菌门分类组成的占比发生了改变;单一的氮肥和饼肥处理均导致番茄植株内生细菌优势细菌门的数量减少;与不施肥(A)相比,不同施肥处理改变了番茄根际土壤和根系内生细菌中优势细菌属的组成和占比。B处理或F处理条件下,假单胞菌属(Pseudomonas)、鞘脂菌属(Sphingobium)、泛菌属(Pantoea)、克雷伯氏菌属(Klebsiella)等优势菌属缺失,不仅不利于营造番茄植株根际土壤微环境健康,而且不利于植株抗性能力的提升;此外,单一的氮肥或饼肥处理,诱导了青枯菌属(Ralstonia)等病原细菌富集,并成为植株根系优势内生细菌属,不利于改良番茄植株根际土壤微环境和提高番茄植株抗性;25%氮肥和75%饼肥处理是改良番茄植株根际土壤微环境以及提高番茄植株抗性的最佳施用配比。     

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。     

不同品种南瓜内生细菌多样性及PICRUSt基因功能预测分析

【目的】比较5个不同品种南瓜内生细菌多样性特征并开展基因功能预测分析,为挖掘和利用南瓜内生细菌功能菌株及开拓南瓜辅助育种新方向提供理论依据与参考。【方法】采集5个不同品种南瓜茎部,基于MiSeq高通量测序技术比较分析南瓜茎内生细菌多样性与丰富度,内生细菌门、属分类水平的群落结构组成,以及不同品种南瓜茎内生细菌优势菌群占比。【结果】不同品种南瓜茎部内生细菌多样性与丰富度指数均无显著差异。5个品种南瓜茎内生细菌群落结构由18个门,30个纲,101个目,199个科,362个属,567个种和863个OTU组成,但不同品种南瓜茎中的内生细菌分类阶层总数存在差异。门分类水平,变形菌门（Proteobacteria）细菌是不同品种南瓜茎部的主要优势细菌门类,不同南瓜品种内生细菌群落结构组成相似,但丰度占比不同;属分类水平,假单胞菌属（Pseudomonas）、分枝杆菌属（Mycobacterium）、剑菌属（Ensifer）、德沃斯氏菌属（Devosia）细菌是不同品种南瓜茎部的主要优势细菌属,优势内生细菌属组成及其丰度随南瓜品种的不同呈现明显差异。杂交品种与父母本品种的门、属分类水平优势内生菌组成及占比均基本相同。PICRUSt分析显示,不同品种南瓜茎部内生细菌主要涉及6个生物代谢通路及46个子功能。不同品种南瓜茎部内生细菌基因二级功能层预测基因种类基本无差异,但基因拷贝数却随着品种不同而异。环境条件是影响南瓜植株内生细菌多样性和丰富度的重要因素;不同品质南瓜植株具有相异的内生细菌群落结构,品质优良南瓜品种具有富集内生细菌的趋势;假单胞菌属（Pseudomonas）、分枝杆菌属（Mycobacterium）、剑菌属（Ensifer）、德沃斯氏菌属（Devosia）等13个菌属是5个不同品种南瓜茎部的共有优势内生细菌属;而糖霉菌属（Glycomyces）、Candidatus_Rubidus属和Actinokineospora属细菌是品质最优品种——‘桂丰7号’香芋南瓜茎部特有的优势内生细菌属;同时,‘桂丰7号’香芋南瓜茎部内生细菌基因功能中,涉及碳水化合物代谢、氨基酸代谢、辅助因子和维生素代谢等37个二级功能层预测基因拷贝数在5个南瓜品种中数量最多。【结论】特有的优势内生细菌属和更为丰富的二级功能预测基因拷贝数均是‘桂丰7号’香芋南瓜品质优于其余4个品种南瓜的重要原因,糖霉菌属（Glycomyces）、Candidatus_Rubidus属和Actinokineospora属细菌有望作为提高南瓜品质的备选功能内生细菌属。     

不同生育期番茄植株根际土壤微生物群落结构特征

为构建番茄生态优质高产栽培技术体系及挖掘有益的微生物资源，比较了不同生育期番茄植株根际土壤肥力以及微生物群落结构与功能特征。基于传统与现代高通量测序技术分析番茄幼苗期、花芽分化期、结果期根际土壤肥力与微生物（细菌、真菌）群落结构与功能特征。结果显示，番茄结果期根际土壤中具有更为丰富的碳、氮、磷源；另一方面，不同生育期番茄根际土壤微生物群落结构和功能发生显著变化。其中，norank_f_norank_o_norank_c_KD4-96，norank_f_A4b和Bryobacter属细菌是幼苗期番茄植株根际土壤中特有的优势细菌属；TM7a和Saccharomonospora属细菌是花芽分化期番茄植株根际土壤中特有的优势细菌属；Gemmatimonas属细菌是结果期番茄植株根际土壤中特有的优势细菌属；此外，鲍尔壶菌属（Powellomyces）真菌是幼苗期番茄植株根际土壤中特有的优势真菌属；Apiotrichum和unclassified_f_Chytridiaceae真菌是花芽分化期番茄植株根际土壤中特有的优势真菌属；链格孢属（Alternaria）真菌是结果期番茄植株根际土壤中特有的优势真菌属。结果表明：不同生育期番茄植株根际土壤中形成了特异的根际土壤微生物群落，幼苗期根际土壤中主要富集了可以产生生长激素的微生物类群；花芽分化期根际土壤中主要富集了具有抗逆功能的微生物类群；结果期根际土壤中主要富集了具有促进养分循环功能的微生物类群。