镉胁迫对桑树根际细菌群落及其多样性的影响

为探究镉(Cd)胁迫对桑树根际细菌群落及其多样性的影响,以桑树品种粤桑11号为供试植物,设置3种Cd胁迫浓度(5、3、2 mg/kg)模拟现实镉污染重度、中度和轻度水平,并以无Cd胁迫为对照进行盆栽试验,分析根际土壤细菌多样性和群落特征变化。结果显示,轻度镉污染胁迫下桑树根际土壤细菌ACE值、Chao1指数和Shannon指数最高,而Simpson指数最低;重度镉污染胁迫下桑树根际土壤细菌ACE和Chao1指数、Shannon指数最低,而Simpson指数最高。桑树根际土壤细菌分布在21个门,以放线菌门和变形菌门为主要优势菌门,占比分别为31.34%～62.60%和19.64%～34.82%,其中Cd胁迫处理特有细菌属于杂食菌门和迷踪菌门。冗余相关分析(RDA)显示,桑树根际细菌群落结构与环境因子存在显著相关,其中优势菌门变形菌门与土壤有机质(SOM)、全氮(TN)、全钾(TK)含量呈显著正相关,但与铁锰还原态Cd(FMO-Cd)、残渣态Cd(RES-Cd)和可交换态Cd(EXC-Cd)含量呈显著负相关,放线菌门与TK含量呈显著正相关,但与碳酸盐结合态Cd(CAB-Cd)和RES-Cd...     

枇杷根系对木霉P3.9菌株及枇杷根腐病病菌的生理响应

摘 为了弄清枇杷根系对有益菌及致病菌的生理响应差异。本文以枇杷内生木霉P3.9菌株及3株枇杷根腐病病菌P3.1、P3.5、P3.6为研究对象,将其活体接种于健康枇杷根部,设单独接种木霉P3.9,木霉P3.9分别与3株病原菌同时接种处理,不接种菌体的植株为空白对照。用高效液相色谱法,检测枇杷根中过氧化物酶(POD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、纤维素酶(CL)、几丁质酶(Ch)、β-1,3-葡聚糖酶(β-1,3-GA)、内切β-1,4-葡聚糖酶(β-1,4-Cx)、外切β-1,4-葡聚糖酶(β-1,4-Cl)、α-淀粉酶(α-AL)8种酶活性变化情况。结果表明木霉P3.9菌株促使枇杷根部POD和CL活性增加,Ch、β-1,4-Cx和α-AL活性降低,PAL、β-1,3-GA和β-1,4-Cl活性不受影响。木霉P3.9菌株与病原菌P3.1菌株互作,促使枇杷根部POD、PAL、β-1,3-GA、β-1,4-Cx、β-1,4-Cl和α-AL活性增加,CL和Ch活性不受影响;木霉P3.9菌株与病原菌P3.5菌株互作,促使枇杷根部POD、PAL、Ch和β-1,3-GA活性增加,β-1,4-Cx和α-AL活性降低,CL和β-1,4-Cl活性不受影响;木霉P3.9菌株与病原菌P3.6菌株互作,促使枇杷根部POD、PAL、β-1,4-Cx、和β-1,4-Cl活性增加,Ch和β-1,3-GA活性降低,CL和α-AL活性不受影响。木霉P3.9菌株与枇杷根腐病菌互作,促使枇杷根部POD和PAL活性增加;木霉P3.9菌株分别与病原菌P3.5和P3.6互作,Ch和β-1,3-GA活性变化不一致,前者增加,后者降低。木霉P3.9与病原菌P3.1互作,β-1,3-GA活性增加,Ch活性不受影响。上述结果一方面说明枇杷内生木霉P3.9菌株能成功定殖于枇杷根部,对枇杷根部有诱导抗性作用。另一方面说明病原菌P3.1、P3.5和P3.6菌株致病性存在差异,P3.6菌株最强,P3.5菌株最弱,P3.1菌株居中。     

菌渣对黑麦草根际微生物群落的影响

为了探讨菌渣对黑麦草(Lolium perenne)根际土壤微生物群落结构的影响,测定了添加不同量菌渣后黑麦草根际土壤的磷脂脂肪酸(phospholipid fatty acids,PLFAs),比较分析了不同处理下黑麦草根际土壤微生物PLFAs组成、相对含量和微生物群落结构的差异。结果表明,施用菌渣后,黑麦草植株根际土壤微生物磷脂脂肪酸生物标记种类和总量均高于对照组。进一步分析表明,菌渣处理可以改变黑麦草根际土壤微生物种群结构,有利于根际土壤中细菌、真菌和放线菌的生长。同时,采用菌渣处理黑麦草后,其根际土壤微生物群落的Simpson、Shannon-Wiener和Pielou指数均得以提高,表明菌渣可以增加黑麦草根际土壤中微生物群落多样性,推测其可以改善根际土壤质量。     

紫花苜蓿/甜高粱间作对根际土壤特性及微生物群落特征的影响

为探究紫花苜蓿/甜高粱间作体系对根际土壤微生态环境的影响,改善土壤结构、维持良好的土壤微生态环境和实现土地生态保护提供理论依据,本研究以紫花苜蓿和甜高粱为对象,对其连续3年单作和间作种植下的结瘤固氮特性、根际土壤养分、土壤酶活性以及种植第3年的土壤微生物群落特征及其之间的相互关系进行研究。结果表明：紫花苜蓿/甜高粱间作系统内的变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）和芽孢杆菌属（Bacillus）为主要优势菌群,且与单作相比,间作有效提高了根际土壤中的拟杆菌门、变形菌门、放线菌门（Actinobacteria）和Gp6相对丰度,显著提高了甜高粱根际土壤有机质含量、有效磷含量、脲酶活性和蔗糖酶活性（P<0.05）,显著提高了紫花苜蓿固氮酶活性和单株固氮潜力（P<0.05）,同时显著降低了间作中2种牧草的根际土壤pH值（P<0.05）。间作紫花苜蓿根际土壤碱性磷酸酶和蔗糖酶的活性随着年份的增加逐年提升,同时3种种植模式下根际土壤pH值均随年份的增加显著降低（P<0.05）。相关性分析发现,4个根际土壤酶与碱解氮、速效钾和有机质...     

干旱胁迫对红豆草幼苗生长及根际土壤细菌群落的影响

【目的】为旱地红豆草丰产、高效、优质栽培提供理论依据和技术指导。【方法】以红豆草 （Onobrychis viciaefolia）新品系 P1、P2、P3 和甘肃红豆草（O. viciaefolia cv. Gansu）、蒙农红豆草（O. vi- ciaefolia cv. Mengnong）为试验材料,采用营养液沙培法,以-0. 8 MPa PEG-6000 模拟干旱胁迫,研究不同干旱胁迫时间（0、3、6、9 d）对红豆草幼苗生长及根际土壤细菌群落结构的影响。【结果】随干旱胁迫时间延长,红豆草株高和根平均直径呈增大趋势;叶面积显著减小（P＜0. 05）;地上干重、根尖数、根长、根表面积、根体积均显著增加（P＜0. 05）;地下干重、根冠比、根系活力先增大后减小（P＜0. 05）,并在胁迫 3 d 时达到最大。在整个胁迫期间,新品系 P1 的根尖数、根直径、地上干重、地下干重均值高于其他材料。Chao1、ACE、Simpson 和 Shannon-wiener 指数先降低后增加（P＜0. 05）,在 0 d 时最大,前二者在 6 d 时最小,而后二者在 3 d 时最小。根际土壤细菌群落以变形菌门、厚壁菌门、疣微菌门、拟杆菌门和放线菌门为主,干旱胁迫时间显著增加了变形菌门的相对丰度（P＜0. 05）,显著降低了厚壁菌门、 放线菌门和疣微菌门的相对丰度（P＜0. 05）,但蓝藻菌门和拟杆菌门的相对丰度先降低后增加（P＜ 0. 05）。【结论】干旱胁迫对红豆草幼苗生长及根际土壤细菌群落组成有显著影响。     

放牧对冷蒿根际土壤微生物群落结构多样性的影响

为了明确冷蒿(Artemisia frigida)对放牧干扰下土壤微生物群落结构的影响特征,以内蒙古草原控制放牧为平台,运用磷脂脂肪酸标记法(PLFAs)研究不同放牧强度(CK、LG、HG)对冷蒿根际土壤(ARS)和非根际土壤(NRS)微生物群落结构多样性的影响。PLFAs结果分析显示:冷蒿根际土壤微生物群落PLFAs种类、含量丰富,共检测到24种PLFA生物标记,并且各处理土壤的优势PLFA类型是i16:0,18:18 t,18:1ω7 c和18:2ω6,9。3种特征微生物相对生物量在不同放牧处理土壤中分布相似,均以细菌分布量最多,真菌次之,放线菌最少。冷蒿根际土壤微生物总PLFAs量及各菌群PLFAs量均显著高于非根际土壤,且均以LG-ARS和HG-ARS最高,CK-NRS和HGNRS最低。重度放牧后冷蒿根际土壤真菌/细菌PLFAs比值显著高于非根际,而CYC(cy/pre)值显著低于非根际,表明冷蒿根际土壤生态系统稳定性强,受放牧干扰较小。主成分分析表明,放牧和冷蒿对土壤微生物群落结构产生影响,而冷蒿的影响程度高于放牧处理。相关分析显示,土壤有机质、全氮和全磷与土壤微生物PLFAs总量及细菌、真菌、放线菌PLFAs均呈正相关,是影响土壤微生物种类和数量的主要养分。     

放牧强度对大针茅根际和非根际土壤中细菌数量和群落特征的影响

利用涂布平板法和变性梯度凝胶电泳（denatured gradient gel electrophoresis,DGGE）技术,检测4个放牧强度（对照、轻度放牧、中度放牧和重度放牧）下,大针茅（Stipagrandis）植物根际和非根际土壤中细菌数量和群落特征的变化。结果表明,放牧对细菌群落多样性及组成有显著影响,但对细菌数量没有明显影响。随着放牧强度的增加,根际和非根际土壤细菌数量及群落多样性的变化趋势不同。根际土壤中,在中度放牧强度下,细菌数量最高,轻度放牧强度下,细菌多样性最高。说明细菌群落多样性比细菌数量敏感。而在非根际土壤,细菌数量和群落多样性随着放牧强度的增加而逐渐降低。说明根际细菌较非根际细菌群落有更好的抗干扰能力。同一放牧强度下,根际土壤细菌数量及群落多样性高于非根际土壤,但根际和非根际土壤细菌群落结构差异较小。总之,与非根际细菌相比,根际细菌群落具有更好的抗干扰能力,及其与非根际土壤细菌群落组成的相似性说明在生态恢复过程中,根际细菌群落可能作为一个菌种库存在。     

不同种植年限桑树根际土壤真菌群落多样性研究

为探究林木根际土壤真菌群落的演变规律,按照空间换时间法,基于Illumina高通量测序分析研究大时间跨度下不同栽植年限(10 a、80 a和200 a)桑树根际土壤真菌群落的组成变化情况。结果表明,10 a、80 a和200 a树龄桑树根际土壤真菌共有的门为9个,各树龄桑树根际土壤中优势菌门相同,但相对丰度存在差异,第1优势菌门为子囊菌门(Ascomycota),其次是担子菌门(Basidiomycota)和被孢霉门(Mortierellomycota);前5优势菌属均为杯盘菌属(Ciboria)、被孢霉属(Mortierella)、土球酵母属(Solicoccozyma)、镰刀菌属(Fusarium)、假裸囊菌属(Pseudogymnoascus),随着树龄的升高,土球酵母属的相对丰度增加,镰刀菌属和杯盘菌属的相对丰度先升高后降低,被孢霉属的相对丰度降低。对优势菌属影响最大的是土壤氯离子含量,其次是速效磷含量、有机质含量、速效钾含量、碱解氮含量、全盐量和钠离子含量。栽植年限的增长提高了桑树根际土壤真菌的相对丰度和均匀度,改变了桑树根际土壤真菌的群落组成,减少了子囊菌门真菌的积累。     

施肥对盐碱地饲用燕麦根际土壤微生物多样性的影响

为了探究不同施肥模式对盐碱地饲用燕麦(Avena sativa L.)根际土壤微生物多样性的影响,本文设置盐碱地饲用燕麦‘甜燕1号’不施肥、施用常规肥和控释肥模式,基于16S rRNA和内转录间隔区(Internal transcribed spacer, ITS)基因高通量测序技术分别对根际土壤细菌和真菌多样性进行生物信息学分析。结果显示,施肥比不施肥模式增加了根际土壤细菌和真菌的α和β多样性,其中控释肥模式下细菌和真菌群落的操作性分类单元(Operational taxonomic unit, OTU)数量最高。3种施肥模式下优势细菌门均为放线菌门(Actinobacteria)和变形杆菌门(Proteobacteria),优势真菌门均为子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota)。相关性分析表明,细菌和真菌的优势菌门相对丰度与pH值和全盐含量呈负相关关系,与土壤养分中的全磷含量相关性最高。综上,施肥改变了根际土壤细菌和真菌群落的多样性,且施控释肥比施常规肥提高了饲用燕麦根际土壤微生物多样性。研究结果可为盐碱地饲用燕麦施肥模式的选择提供理论支撑。     

紫花苜蓿根际土壤细菌群落对腐熟牛粪响应

为了探讨腐熟牛粪施用量对作物根际土壤细菌丰度、多样性及群落结构的影响,本研究以盆栽紫花苜蓿(Medicago sativa L.)为试验材料,分别添加0％,3％,6％,9％的腐熟牛粪,在添加30 d,60 d,90 d后进行取样,利用Illumina-Miseq高通量测序平台对土壤细菌16S rRNA V3-V4区进行...     

两种不同生境羊草根际土壤细菌群落多样性与环境因子的研究

本试验以羊草（Leymus chinensis）为优势种的草甸草原为研究对象,旨在探讨两种不同样地（样地1为原生态未扰动处理,样地2为重度退化后人工补播扰动处理）土壤条件下土壤微生物群落结构、微生物多样性及微生物间互作效应的差异。结果表明：变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌（Acidobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）这3个门是该地区羊草根际土壤细菌优势群落;速效氮、速效钾对细菌群落结构影响较大;土壤pH在一定阈值范围内与羊草根际土壤细菌多样性极显著相关（P<0.01）;土壤有机质与羊草根际土壤细菌群落相对丰度、多样性、菌间互作显著正相关;土壤交换性钠离子含量与羊草根际土壤细菌群落多样性显著负相关;人工补播后的羊草根际土壤微生物间互作与未干扰生境下相比明显减弱。     

不同生长时期碱蓬对根际土壤细菌群落结构的影响

土壤微生物是表征土壤质量的重要指标,且对盐碱土壤修复具有重要作用。采用Illumina NovaSeq技术分析松嫩平原盐碱土壤中不同生长时期碱蓬对根际土壤微生物群落结构的影响,以期从微生物的角度评价不同生长时期碱蓬对根际土壤的影响。研究结果表明:随着碱蓬生长时期变化,根际土壤有机质(SOM)和总磷(TP)含量逐渐上升。变形菌门、酸杆菌门和放线菌门为碱蓬根际土壤细菌群落优势菌门。不同生长时期碱蓬土壤有效磷(AP)、有机质(SOM)和pH是影响土壤细菌群落结构的主要环境因子。碱蓬根际土壤细菌的多样性和丰富度高于非根际土壤,并随着碱蓬生长时期增加土壤细菌群落结构和多样性发生改变。总的来说,种植碱蓬能够有效改变盐碱土壤细菌多样性和丰富度,对盐碱土壤进行修复。     

藏北高寒草原典型植物根际土壤细菌群落结构多样性及根系特征分析

根际土壤微生物作为根系生境中的重要组成部分,在物质能量循环方面发挥着不可替代的作用。本研究选择3种藏北高寒草原上具有代表性的植物,采用高通量测序方法揭示了不同植物根际细菌群落结构多样性差异,并利用WinRHIZO根系图像分析系统软件分析各植物的根系形态差异。结果表明：Acidobacteria (酸杆菌门)为所有样本中的优势菌门,占所有门类的25%左右;根际细菌群落在组间的差异均大于组内差异,但不显著;在测定的6个土壤环境因子中,速效磷是影响根际土壤微生物群落结构及其多样性的关键因子;与流水带组相比,对照组的根系平均直径减小,根尖数均显著增多(P<0.05),表明流水带内外3种植物间的总根系形态特征存在差异。由此可知,流水带内外的植物地下部分主要通过调整根际土壤微生物群落结构和调节根系形态来适应生境的变化。     

遮阴胁迫对麦冬和多年生黑麦草根际土壤细菌群落结构和多样性的影响

为探究麦冬（Ophiopogon japonicus（Linn.f.）Ker-Gawl.,缩写为OJ）和多年生黑麦草（Lolium perenne L.,缩写为LP）根际土壤微生物群落对遮阴胁迫的响应机制,本试验利用Illumina HiSeq2500测序平台,以16S rRNA基因为标靶进行相关研究。结果表明：遮阴改变OJ和LP土壤中硝态氮、铵态氮、全磷、全钾、速效钾和速效磷含量;遮阴显著改变OJ和LP根际土壤细菌群落组成,但是对其多样性影响不显著;OJ和LP根际土壤中变形菌门（Proteobacteria）和酸杆菌门（Acidobacteria）为主要优势菌群,相对丰度分别为26.34%~35.23%,19.79%~24.24%和19.03%~24.49%,19.20%~32.96%。遮阴导致OJ根际土壤中变形菌门、绿弯菌门（Chloroflexi）和疣微菌门（Verrucomicrobia）的丰度降低,而LP根际土壤中其相对丰度显著高于OJ。相关性分析表明：土壤速效钾、全氮是影响OJ根际土壤细菌群落结构的主要原因,而铵态氮、硝态氮、全氮是影响LP根际土壤细菌群落结构的主要原因。因此可得出,遮阴改变了OJ和LP土壤的理化性质,改变了其根际土壤中优势细菌类群组成,而植物本身对土壤细菌群落组成的影响强于遮阴胁迫。     

补播对中度退化高寒草地群落特征和多样性的影响

为研究补播对高寒草地群落特征和植被多样性的影响,本研究以黑土滩中度退化草地为对象,利用免耕补播机通过近自然补播措施进行了恢复,测定了恢复后草地的群落组成及多样性特征。结果表明：经人工补播后,退化草地的植被盖度,地上、地下生物量,禾本科牧草比例和根冠比都显著上升（P<0.05）,补播措施起到了很好的修复效果。从物种组成上看,退化草地经过补播之后,其植被群落组成和物种重要值都发生了变化。其中,禾本科牧草和莎草科牧草占据了重要地位。此外,物种丰富度指数、Shannon-Weiner指数、均匀度指数经人工补播后都有所上升,但差异不显著。综上所述,人工补播是高寒地区黑土滩中度退化草地修复一种快速有效的措施,能够有效的提高可食牧草的比例,同时也有利于高寒地区草地植被恢复。     

牦牛放牧率对小嵩草高寒草甸植物群落的影响

两年的放牧实验结果表明随着放牧率的提高,优良牧草的盖度和比例降低,杂草的盖度和比例增加;两季草场各放牧处理植物群落发生了变化轻度放牧和重度放牧的优势种没有变化,中度放牧的优势种发生了变化.在暖季草场,放牧率与植物群落多样性指数、均匀度指数和植物群落组成种的种数呈显著的线性回归关系 (R=0.9840,P<0.01;R=0.9986,P<0.01;R=-0.8660,P<0.05);在冷季草场,放牧率与植物群落多样性指数、均匀度指数和植物群落组成种的种数均呈显著的二次回归关系(P<0.05).地上现存量的变化基本呈"S"型变化,而且随着放牧率的提高,地上现存量减小.在冷季草场,放牧率与优良牧草的盖度和地上现存量之间呈极显著的线性回归关系,而与杂草的盖度和地上现存量之间呈显著的二次回归关系;在暖季草场,放牧率与各植物类群盖度和地上现存量之间呈极显著的线性回归关系.     

青贮玉米有氧暴露过程中营养品质及细菌群落多样性

青贮饲料营养品质的优劣很大程度上由其微生物组成决定,有氧暴露会引起微生物群落多样性发生变化。为探明有氧暴露后青贮玉米细菌多样性分布及其对青贮品质的影响,本试验对有氧暴露后0 h, 1 h, 8 h, 24 h, 36 h, 48 h, 72 h, 96 h, 120 h青贮玉米(Zea mays L.)的营养品质和细菌群落结构测定与分析。结果表明：青贮玉米在有氧暴露过程中可溶性糖、粗蛋白和干物质含量降低,中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量上升,钙和磷含量变化不明显;有氧暴露过程中细菌多样性呈先升高后降低的趋势,在有氧暴露36 h时细菌多样性最高;有氧暴露不同时间,优势细菌门分别是厚壁菌门和放线菌门,优势细菌属为乳酸菌属;有氧暴露过程中厚壁菌门与可溶性糖和蛋白质含量呈极显著正相关关系,与中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量呈极显著负相关关系;变形菌门和酸杆菌门细菌与可溶性糖含量呈负相关关系。综上所述,与生产实践相结合青贮玉米应该在有氧暴露8 h内完成饲喂。