黄河三角洲刺槐根际与非根际细菌结构及多样性

为精确分析黄河三角洲刺槐根际与非根际土壤细菌群落定殖情况,本研究采用高通量测序方法对刺槐根际与非根际土壤细菌结构及多样性进行了研究。研究表明,根际土壤细菌共有36门214属,非根际土壤细菌共有33门153属。变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)细菌丰度超过15%,是根际与非根际土壤中的优势菌落。根际与非根际土壤中酸杆菌门、硝化螺旋菌门(Nitrospirae)丰度差异显著。根际土壤中红游动菌属(Rhodoplanes)、溶杆菌属(Lysobacter)、热单胞菌属(Thermomonas)、链霉菌属(Streptomyces)及非根际土壤中红游动菌属、溶杆菌属、链霉菌属、Kaistobacter细菌丰度超过4%。根际土壤中固氮菌丰度显著高于非根际土壤,解磷、解钾细菌丰度差异不显著。根际与非根际土壤细菌Chao丰富度分别为2 054、2 376,差异显著。根际与非根际土壤细菌之间的权重(Weighted Unifrac)距离在0.12~0.25之间。综上所述,黄河三角洲刺槐根际与非根际土壤细菌结构具有一定差异,多样性差异显著。     

棉花根际促生细菌的研究进展

综述了根际促生细菌(PGPR)的概念、研究手段、基因标记技术和荧光原位杂交技术在研究棉花根际促生细菌中的应用.植物根系可以分泌各种对微生物有益的物质,吸引微生物在根际的聚集.棉花凝集素对根际促生细菌菌株的胞外多糖具有凝集作用,在棉花根际促生细菌与棉花根部相互识别过程中具有重要作用,可以利用棉花凝集素作为筛选工具筛选对棉花具有促生作用的根际促生细菌菌株.基因标记技术证明棉花根际促生细菌能高密度地定殖在棉花根部,对棉花的生长起促进作用,并能抑制某些植物病原菌及根际有害微生物.分子生物学技术在微生物生态学领域的应用促进了棉花根际促生细菌的研究和应用,可以利用棉花根际促生细菌研发微生物肥料.     

盐地碱蓬根际土壤细菌群落结构及其功能

盐地碱蓬作为生物改良盐碱地的理想材料,其根际土壤微生物对土壤改良发挥着重要作用。为了深入探索环渤海滨海盐碱地碱蓬根际土壤细菌群落结构组成及其功能,采用Illumina Misep高通量测序平台对环渤海地区滨海盐碱地盐地碱蓬根际土壤和裸地土壤进行测序。从16个样本中获得有效序列734 792条, 4 285个OTUs,归属于41门、100纲、282目、400科、892属、1 577种。盐地碱蓬根际土壤细菌群落由变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、绿弯曲门(Chloroflexi)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、酸杆菌门(Acidobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、蓝藻细菌门(Cyanobacteria)、髌骨细菌门(Patescibacteria、浮霉菌门(Planctomycetes)组成。Alpha多样性计算结果表明,盐地碱蓬根际土壤细菌群落结构多样性高并与裸地土壤间差异显著;LEfSe(LDAEffectSize)分析发现,盐地碱蓬与裸地差异指示种明显不同。PCoA与相关性Heatmap表明,盐地碱蓬、速效氮、速效钾、速效磷、电导率是影响土壤细菌目类水平群落组成的主要因子。PICRUSt(Phylogenetic InvestigationofCommunitiesbyReconstructionofUnobserved States)分析表明微生物群落在新陈代谢等40个功能方面盐地碱蓬根际土壤比裸地土壤高。本研究表明盐地碱蓬覆盖能够降低土壤盐分,增加土壤养分,对土壤细菌群落多样性及其功能有积极作用。     

不同种植年限川党参根际土壤细菌群落结构研究

为了探究生长年限对川党参根际土壤细菌群落结构特征及其多样性的影响,阐明细菌群落变化规律,采用IlluminaMiSeq高通量测序技术对1年生、2年生、3年生和4年生的川党参根际土壤细菌16SrRNA序列进行测序分析。结果表明:(1)生长年限显著影响川党参根际土壤细菌群落多样性,其OTU数、Alpha多样性指数均随生长年限增加呈先升高后降低的趋势;(2)生长年限改变了细菌群落组成,但在门水平上优势菌门(相对丰度>5%)相对稳定,均为变形菌门(Proteobacteria)、未分类细菌门(unclassified_Bacteria)、酸杆菌门(Aci-dobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和绿弯菌门(Chloroflexi),其相对丰度总和占 85.71%～91.39%;在属水平上优势菌群相差较大,仅有全噬菌属(Holophaga)和念珠菌属(Candidatus Udaeo-bacter)是4个年限所共有的优势菌属,革兰氏阴性菌cTPY-13(Gram-negative bacterium cTPY-13)则为2年生独有优势菌属,其余则分别为不同年限有相应共有优势菌属;(3)PCoA分析与UPGMA聚类分析显示,各生长年限间细菌群落差异明显,随生长年限增加,不同组间细菌群落结构差异先增大后逐渐减小,细菌群落在2～3年生时演变较为剧烈;(4)土壤速效养分是影响根际土壤细菌群落的主要环境因子,其程度大小为水解氮(HN)>有效磷(AP)>速效钾(AK),优势菌门中酸杆菌门与AP、AK呈显著负相关(P<0.05),拟杆菌门与AP、AK呈显著正相关(P<0.05),而绿弯菌门与HN呈显著负相关(P<0.05)。综上所述,川党参生长年限延长会影响根际土壤细菌群落结构和多样性,从而改变其根际微生态系统。     

PGPR菌剂对辣椒的促生效应及根际土壤细菌的响应研究

研究田间条件下PGPR菌剂灌根对辣椒根际土壤细菌数量及群落结构的影响,为深入探究PGPR菌剂的田间促生机制提供理论依据。以4株PGPR菌株制成PGPR菌剂,对辣椒进行灌根,并采用Illumina-MiSeq平台对辣椒根际土壤细菌V3-V4区进行Paired-end测序,结合细菌及功能菌群数量、辣椒产量指标,比较分析菌剂灌根配施全量化肥(PGPR-CF1)、菌剂灌根配施80%化肥(PGPR-CF2)和全量化肥(CK)处理后对辣椒根际土壤细菌数量及群落结构特征的影响。结果表明:PGPR菌剂灌根后辣椒根际土壤细菌及包含固氮、解磷及解钾等功能菌群的数量显著提高,且物种丰度和多样性均高于对照,细菌优势度则表现为PGPR-CF1和CK组高于PGPR-CF2。所有土样共得到有效序列573 896条,在相似水平为97%下聚类分析得到OTUs数分别为2 153个(CK)、2 337个(PGPR-CF1)、2 358个(PGPR-CF2);各处理辣椒根际土壤中的优势门为酸杆菌门、放线菌门、拟杆菌门、绿弯菌门、浮霉菌门和变形菌门,相对丰度总占比分别为83.7%(PGPR-CF1)、79.55%(PGPR-CF2)和79.77%(CK)。PGPR菌剂灌根后增加了伯克霍尔德氏菌目、芽孢杆菌目、鞘脂单胞菌目等的相对丰度,降低了芽单胞菌目、酸杆菌目的相对丰度。Pearson指数表明,辣椒产量和单果重与根际土壤细菌多样性和丰度正相关。研究显示,PGPR菌剂处理,可以提高根际土壤细菌和功能菌群的数量,同时影响了物种多样性和群落结构,并促进了辣椒增产。     

人参果生育期根际土壤细菌结构对施氮量的响应

【目的】研究不同氮(N)素水平对人参果生育期内根际土壤细菌群落组成和多样性的影响，为人参果合理施肥提供理论依据。【方法】人参果(Solanum muricatum Aiton)田间试验于2020、2021年在甘肃省武威市进行。试验设施N 0、50、100、150 kg/hm2 4个处理，记为N0、N50、N100、N150。氮肥等分为5份，每隔30天随滴灌施入一次，共计5次，追肥前1天进行根际土壤样品采集，分析土壤细菌多样性和结构组成。【结果】与N0处理相比，N50处理提高了开花期—成熟期土壤细菌α-多样性，其中Shannon、Chao1和ACE(abundance coverage-based estimator)指数分别平均提高了1.19%、4.46%和4.86%;N100处理土壤细菌α-多样性与N0相近，而N150处理分别降低了3.31%、2.79%和6.20%。人参果根际优势菌群为变形菌门(Proteobacteria,30.80%)、厚壁菌门(Firmicutes,4.77%)、酸杆菌门(Acidobacteriota,5.88%)、蓝藻菌门(Cyanobacteria,1....     

苹果树根际促生细菌种群分析

利用选择性培养基, 对多年生苹果树根际与连作幼树根际促生细菌进行了分离和测数, 并采用BOX-PCR技术进行聚类分析。结果表明: 多年生苹果树根际细菌总量及固氮细菌、解磷细菌、硅酸盐细菌、拮抗细菌4类根际促生细菌的数量均高于连作幼树根际。在多年生苹果树根际, 硅酸盐细菌的数量最大, 解磷细菌和固氮细菌的数量次之, 拮抗细菌的数量最小; 在连作幼树根际, 解磷细菌的数量最大, 硅酸盐细菌和固氮细菌的数量次之, 拮抗细菌的数量最小。从两种土壤中获得的促生细菌分离株的BOX-PCR图谱最大的相异百分数都在1.25以上, 说明这些细菌分离株的遗传进化距离比较接近。在细菌BOX-PCR图谱相异百分数为0.25的水平上, 多年生苹果树根际促生细菌分为79个聚类群, 其中固氮细菌18个聚类群, 解磷细菌29个聚类群, 硅酸盐细菌19个聚类群, 拮抗细菌18个聚类群; 连作幼树根际促生细菌分为46个聚类群, 其中固氮细菌15个聚类群, 解磷细菌19个聚类群, 硅酸盐细菌8个聚类群, 拮抗细菌9个聚类群。多年生苹果树4类根际促生细菌的多样性、丰富度和均匀度指数均高于连作幼树根际, 而优势度指数低于连作幼树根际。与连作幼树相比, 多年生苹果树根际促生细菌具有丰富的种属多样性。     

毒死蜱对棉花根际土细菌群落多样性和结构的影响

通过室内盆栽试验模拟自然环境条件,采用高效液相色谱(HPLC)和末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)技术,研究了土壤使用推荐剂量(5 mg·kg~(-1))及推荐剂量的2倍、3倍和4倍(10 mg·kg~(-1)、15 mg·kg~(-1)、20 mg·kg~(-1))毒死蜱对棉花根际土壤细菌群落多样性和结构的影响,以不施用毒死蜱的土壤为对照。结果表明,5 mg·kg~(-1)、10 mg·kg~(-1)、15 mg·kg~(-1)和20 mg·kg~(-1)毒死蜱在土壤中的半衰期分别为10.04 d、11.36 d、11.55 d和12.16 d,60 d时基本完全降解。毒死蜱处理60 d后,棉花生物量显著降低;毒死蜱浓度越高,棉花生物量越低。无毒死蜱条件下不同取样时间根际细菌多样性无显著差异,毒死蜱处理组前30 d细菌多样性均显著降低,60 d时毒死蜱处理组细菌多样性恢复到正常水平。研究发现毒死蜱浓度越高对细菌多样性抑制作用越显著,恢复越缓慢。主成分分析结果发现,第10 d、30 d和60 d毒死蜱处理组与对照组细菌群落结构差异显著,其中60 d时20 mg·kg~(-1)毒死蜱处理组差异最显著,即使土壤中毒死蜱完全降解,根际细菌群落结构仍不会恢复到正常水平。60 d时,被毒死蜱抑制的细菌有硝化刺菌属(Nitrospina sp.)和Cellulophaga sp.等,被激活的有芽孢杆菌属(Bacillus sp.)和链霉菌属(Streptomyces sp.)等。可见,毒死蜱的引入,重新构建了土壤细菌群落结构,显著影响棉花生长,对棉花根际土壤微生态环境冲击较大,应对其生态安全性予以重视。     

栀子不同生育期根际土壤细菌群落结构的动态变化

以三年生栀子(Gardenia jasminoides Ellis)的根际土壤为研究对象,分析了栀子不同生育期根际细菌群落结构的动态变化,以期为栀子的高产栽培提供科学依据.高通量测序结果显示,栀子各生育期土壤细菌多样性呈先升高后降低的趋势,在果实膨大期多样性最丰富;且每个生育期根际细菌群落的优势菌属不同,花蕾期的优势菌...     

湛江等鞭金藻藻际细菌群落与其耐高温关系分析

为解析湛江等鞭金藻(Isochrysis zhangjiangensis)野生藻株(IZ)与常压室温等离子体技术诱变获得的耐高温诱变藻株(IM)藻际细菌群落与耐高温能力的关联性,本研究采用16S rDNA扩增子测序方法对两株藻在25℃和35℃下细菌群落多样性进行分析。ACE和Chao1指数分析表明,25℃下培养两株藻的细菌群落组成无显著差异,但35℃下IM组(IM35L)中细菌群落多样性显著高于IZ组(IZ35L)。无度量多维标定法(NMDS)分析表明,25℃下IM组(IM25L)和IZ组(IZ25L)的藻际细菌群落较为相似,而35℃下两者的藻际细菌群落差异明显。另外,IM25L、IZ25L和IZ35L组中丰度前三的属均一致,但IM35L组中噬冷菌属(Algoriphagus)细菌相对丰度明显提升。MetaStat分析发现,变形菌门红螺菌目细菌阿尔法变形菌DG1252(Alpha proteobacterium DG1252)在25℃下IZ组和IM组的丰度无明显差异,但在35℃下IM组的丰度显著高于IZ组。因此,湛江等鞭金藻耐高温能力与其藻际细菌多样性存在关联,其中噬冷菌属细菌和阿尔法变形菌DG1252可能与IM的耐高温性状密切相关。本研究为深入探究湛江等鞭金藻高温抗逆性与藻际细菌之间的联系奠定了基础,有助于夏季高温条件下贝类饵料微藻的培育和扩繁。     

大豆根际土壤产ACC脱氨酶细菌的分离与鉴定

为筛选能产生1-氨基环丙烷-1-羧基(ACC)脱氨酶的大豆植物根际细菌,从大豆根际土壤中分离得到10株大豆根际细菌,其中5株在DF和ADF培养基中能以ACC作为唯一氮源生长.通过16S rDNA测序及生理生化实验证实,H1为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis),H2为苏云金杆菌(Bacillus...     

烟草根际土壤中解钾细菌的分离与多样性分析

土壤中含有丰富的钾元素,但主要以缓效态形式存在于钾长石或云母等硅酸盐矿物中,不能被作物直接吸收利用。解钾微生物能溶解硅酸盐矿物中的钾,提高土壤中作物可利用钾的含量,有望缓解我国钾肥短缺的现状。本研究利用选择性培养基,从烟草根际筛选钾细菌,基于16S rDNA序列分析烟草根际土壤解钾细菌的多样性,通过测定解钾细菌的解钾效能及对烟草的促生作用,筛选有应用潜力的优良解钾细菌菌株。结果表明,从四川、湖北和山东烟区烟草根际土壤分离获得的27株解钾细菌,在解钾固体培养上溶钾圈直径为0.11~0.30 cm。16S rDNA序列分析表明,烟草根际土壤解钾细菌主要包括变形菌门γ亚群(Gammaproteobacteria,85.18%)、变形菌门α亚群(Alphaproteobacteria,3.70%)、变形菌门β亚群(Betaproteobacteria,3.70%)、放线菌门(Actinobacteria,3.70%)和拟杆菌门(Bacteroidetes,3.70%),其中克雷伯菌属(Klebsiella)为优势菌属(66.67%)。27个菌株均有一定的解钾能力,解钾活性为0.59~4.40 mg.L–1。参试菌株均对烟草有一定的促生作用,利用解钾细菌菌液处理烟株20 d后,与对照相比,株高增加0.97%~38.64%,最大叶长增加4.40%~31.02%。本研究筛选出的菌株XF11、GM2、JM19和GL7具有较高的解钾活性和促进植物生长的能力,展现了良好的应用潜力。     

两个水稻品种根际土壤细菌和氨氧化细菌的群落结构差异

通过根盒试验比较了籼稻汕优63和粳稻武运粳7号苗期不同采样期根际土和土体土壤的硝化强度以及氨氧化细菌数量的差异,并且采用16S rDNA PCR-DGGE(Denaturing gradient gel electrophoresis)指纹图谱技术比较分析了上述两种水稻苗期不同采样期根际和土体土壤中细菌及其氨氧化细菌的群落结构变化。结果表明,两个水稻品种根际土壤中硝化强度和氨氧化细菌的数量随着生育期的延长均表现出一定的正相关性,汕优63籼稻根部土壤中的细菌和氨氧化细菌的丰富度和群落变化特征随着水稻生育时期的延长较武运7号粳稻的变化更为多样,说明籼稻品种根系和根际硝化作用更强,在其根系附近会产生更多的硝态氮。这种差异性严重影响水稻植株对氮素的利用效率。     

土壤与基质栽培系统对生菜(Lactuca sativa)根际细菌群落的影响

以生菜(Lactuca sativa)"申选5号"与"罗莎红"为材料,采用PCR-DGGE和Real-Time PCR技术,分析了土壤栽培系统和基质栽培系统根际细菌群落的差异。Real-Time PCR检测结果表明,基质栽培的两个生菜品种根际细菌数量均显著高于土壤(P0.05);PCR-DGGE图谱条带结果表明,根际细菌群落多样性基质高于土壤。栽培系统是造成多样性差异的主要原因,但也与品种有关:"申选5号"基质的Shannon-Wiener指数(H),Simpson指数(D)和均匀度(E)均显著高于土壤(P0.05);"罗莎红"基质的H显著高于土壤,而D和E无显著差异。结合土壤和基质理化性质的RDA分析结果,土壤和基质具有不同的细菌群落,p H值与硝态氮是塑造根际细菌群落的主要因子,含水量、碳氮比和有效磷与细菌群落的形成呈正相关。     

化肥配施有机肥对花生根际细菌群落结构及共存网络的影响

为评估化肥配施有机肥对花生根际细菌群落的影响，田间试验条件下研究了不施肥(CK)、施化学氮磷钾肥(NPK)和化学氮磷钾肥+有机肥配施(NPKM)对花生根际细菌群落多样性、结构和共存网络的影响。结果表明：NPKM处理下花生根际土养分状况明显改善，特别是有效磷的含量，较CK和NPK处理分别提高了5.31倍～12.16倍和3.24倍～6.50倍；而NPK处理下花生根际土养分状况并没有明显提升；Source Tracker分析显示，NPKM处理下根际细菌群落中只有2.1%～5.5%的物种来源于有机肥自身，但其花生根际细菌群落多样性在生育期前期要明显高于CK和NPK处理，而CK和NPK处理下根际细菌群落多样性差异不大；限制性主成分分析(CAP)显示，施肥措施和生育期均对根际细菌群落结构产生了显著影响，NPKM处理下花生根际土中富集了属于根瘤菌目(Rhizobiales)、梭菌目(Clostridiales)和芽孢杆菌目(Bacillales)这一类根际促生菌，根际细菌共存网络结构更加复杂，且网络中重要连接点的比例要也明显高于CK和NPK处理网络。可见，化肥配施有机肥有助于构建一个健康稳定的根际细...     

玉米根际和非根际土壤细菌微多样性与土壤有机碳矿化的关系

[目的]运用高级别分类学分辨率揭示玉米根际和非根际土壤中细菌群落微多样性,并探讨微多样性与土壤有机碳矿化的关系,从更精细的分类学分辨率水平上为玉米根际土壤中微生物驱动的碳循环提供理论依据。[方法]以西北农林科技大学曹新庄试验农场为依托,采取田间生长条件下玉米根际和非根际两种土壤类型。利用高通量测序技术,比较OTUs和ASVs两种分类学分辨率水平上玉米根际和非根际土壤中的细菌群落结构,揭示细菌群落的微多样性。同时通过培养试验检测根际和非根际土壤的有机碳矿化特性。[结果]通过比较OTUs和ASVs两种分类学分辨率水平上的细菌群落,OTUs和ASVs两种方式显示出相似的细菌群落结构。在玉米根际和非根际土壤类型中,ASVs在更高分类学分辨率水平上描绘细菌群落组成,同时揭示了普遍存在于OTUs内的不同菌株或生态型。此外,两种不同生长策略(r-策略和K-策略)细菌物种的相对丰度差异是导致根际和非根际土壤细菌群落结构不同的主要因素。培养试验表明,根际土壤有机碳矿化量显著高于非根际土壤。3 a的连续采样分析结果表明,根系是田间成熟玉米根际和非根际土壤理化性质差异的主要因素而受时间(2019—2021年...     

苏云金芽孢杆菌菌剂对棉花根际土壤细菌数量及多样性的影响

采用稀释平板培养法与PCR-DGGE技术, 以阿维菌素为阳性对照, 水为阴性对照, 研究了大田喷施推荐剂量(0.1 kg·hm^-2)和高剂量(10 kg·hm^-2)苏云金芽孢杆菌(Bt)菌剂对棉花根际土壤细菌种群数量及结构的影响。结果表明, 喷雾处理后1~3 d, 不同处理组土壤细菌数量间无显著性差异, 在3 d时细菌数量均值达到最大, 之后开始下降, 12 d后清水对照、推荐剂量Bt菌剂、高剂量Bt菌剂处理组土壤细菌数量均值维持在4.0×107 CFU·g^-1左右; 推荐剂量Bt菌剂处理样品土壤细菌数量在6 d时显著高于清水对照, 其余时间与清水对照间无显著性差异; 高剂量Bt菌剂处理与清水对照在整个试验期间均无显著性差异; 阿维菌素处理组土壤细菌数量在0~6 d内与清水对照无显著性差异, 而在12~45 d内显著低于其他3个处理组。DGGE图谱显示, Bt菌剂处理对棉花根际土壤17种细菌均无显著抑制作用。聚类分析结果表明, Bt菌剂对土壤细菌群落结构的扰动在12 d后得到恢复。与阴性对照组相比, Bt菌剂对土壤细菌多样性指数无显著影响, 而阳性对照阿维菌素对土壤细菌种群消长和多样性指数有较强的影响。对DGGE图谱中17条电泳条带的序列分析, 证明棉花根际土壤中存在起固氮作用的慢生根瘤菌属细菌和具有污染修复与净化活性的鞘脂菌属、鞘氨醇单胞菌属和红球菌属细菌。Bt菌剂与阿维菌素处理均对这些土壤有益菌群无明显不利影响。总体结果表明, Bt菌剂无论是在正常推荐剂量下还是在较高剂量(推荐剂量的100倍)下使用, 对棉花根际土壤微生态环境产生的冲击都较小, 是一种生态安全性较高的生物农药。     

基于高通量测序的两种植被恢复类型根际土壤细菌多样性研究

为研究库布齐沙地生态恢复过程中不同植被恢复类型土壤微生物细菌群落结构、多样性的变化特征,以流动沙地为对照,运用高通量测序技术,对自然恢复的油蒿群落、人工种植的中间锦鸡儿群落根际和非根际土壤细菌多样性进行了研究,并分析了土壤理化性质对其分布的影响。结果表明:(1)与流沙对照相比,两种植被恢复类型对细菌多样性产生了正效应,细菌群落丰度、多样性和均匀度明显增加。其中,自然恢复的油蒿群落土壤细菌丰度高于人工种植的中间锦鸡儿群落;(2)变形菌门、酸杆菌门和放线菌门为研究区土壤中的优势细菌类群,其中变形菌门在各样地丰度比例最高,变形菌的4个亚群变化趋势一致,α-变形菌相对含量在油蒿和中间锦鸡儿群落根际土壤中明显增加,尤其是自然恢复的油蒿群落根际土壤中α-变形菌得到了很好的恢复;(3)土壤有机质、全氮、速效氮、速效钾含量和土壤含水量是影响土壤细菌群落丰度和多样性的主要土壤因子,典型相关分析表明土壤有机质、全氮、全钾、速效钾、速效氮含量对于研究区土壤细菌群落遗传多样性的变化起着重要作用。     

镉污染对烤烟根际土壤细菌和真菌群落结构的影响

根际土壤微生物是根际土壤生态系统的重要组成部分,为了明确镉污染条件下烤烟根际土壤微生物群落结构变化,采用全生育期盆栽方法,利用分子生物学PCR-DGGE技术,对不同浓度镉污染下烤烟根际细菌和真菌的群落结构进行了分析,结果表明:(1)镉污染浓度为4 mg kg-1处理的根际土壤细菌群落条带数,明显少于其他处理;随镉污染浓度的增加,一些土壤细菌类群逐渐消失,但特定细菌对高浓度镉污染具有较强的耐受能力;根际细菌可归入8个类群,Bacterium ellin、Acidobacteria酸杆菌和Mycobacterium分枝杆菌属对不同浓度镉污染具有较强的适应能力,其中leptolyngbya瘦鞘丝藻属能适应中等浓度的镉污染,在该浓度下,该微生物可大量繁殖为优势种群。(2)随着镉污染浓度增加,部分特有真菌类群出现,但是在中等镉浓度(4 mg kg-1)处理下,部分真菌类群消失;真菌群落结构可归入4个类群,其中优势和共有类群为Fusarium镰刀菌属和未知菌属,对不同浓度镉污染耐受性较强;Acremonium sclerotigenum硬化支顶孢霉对镉污染反应敏感,Rhizopus根霉菌属嗜好高浓度镉的真菌。     

丛枝菌根真菌提高感染青枯菌番茄根际土壤细菌群落多样性和稳定性及有益菌属相对丰度

  【目的】  青枯病是由茄科雷尔氏菌 (Ralstonia solanacearum, 亦称青枯菌) 诱导产生的一种高温高湿型土传病害,土壤温度高、湿度大时易于青枯菌的繁殖进而引发青枯病。丛枝菌根真菌 (arbuscular mycorrhiza, AM) 可能通过调控根际微生物区系对病原体产生影响,我们研究了AM真菌对青枯菌入侵条件下土壤细菌群落的影响。  【方法】  以番茄 (Solanum lycopersicum) 为试材进行盆栽试验,供试AM真菌为摩西管柄囊霉 (Funneliformis mosseae) M47V,供试病原菌为茄科雷尔氏菌QL-RS 1115 (GenBank:GU390462)。催芽5日的番茄种子,接种AM菌剂的为菌根苗,未接种AM真菌的为非菌根苗。在番茄幼苗生长30天时,一半菌根苗和非菌根苗接种青枯菌,另一半不接种青枯菌,共4个处理。在接种青枯菌后1天和14天,采集番茄样品,采用抖土方法采集根际土壤,利用实时荧光PCR分析番茄根际青枯菌数量,采用16S rRNA高通量测序探究土壤细菌群落多样性和结构稳定性。  【结果】  在接种青枯菌初期 (1天),非菌根苗接种青枯菌 (TR–AMF) 和菌根苗接种青枯菌 (TR+AMF) 两组处理的根际土壤细菌群落结构发生明显改变,Chao1指数、Shannon指数和Simpson指数显著降低 (P<0.05),共现网络的节点数和连接数明显减少,模块化程度降低,共现网络简化表明细菌群落结构的稳定性降低。接种青枯菌14天后,不动杆菌属 (Acinetobacter)、鞘氨醇单胞菌属 (Sphingomonas)、溶杆菌属 (Lysobacter)、假单胞菌属 (Pseudomonas) 等有益细菌属在感染青枯菌的番茄根际富集,细菌共现网络的节点数和连接数增加,模块化程度提高,表明细菌群落稳定性得到恢复。与非菌根苗相比,菌根苗接种青枯菌 (TR+AMF) 和菌根苗未接种青枯菌 (TN+AMF) 两个处理番茄根际土壤中青枯菌丰度显著降低 (P<0.05)。AM真菌显著提高Chao1指数和Shannon指数 (P<0.05),提高了感染青枯菌番茄根际土壤中黄杆菌属(Flavobacterium)、黄色土源菌属 (Flavisolibacter)、噬胞菌属 (Cytophaga) 和苔藓杆菌属 (Bryobacter) 的相对丰度,同时增加了共现网络的节点数和连接数,并促进番茄根际细菌物种之间的良性互作,提高细菌网络的复杂程度。  【结论】  感染青枯菌的番茄根际会富集不动杆菌属 (Acinetobacter)、鞘氨醇单胞菌属 (Sphingomonas)、溶杆菌属 (Lysobacter)、假单胞菌属 (Pseudomonas) 等有益菌属以提高其抗病性,恢复细菌多样性和群落稳定性。接种AM真菌可显著降低番茄根际土壤中青枯菌的丰度,特别是侵染青枯菌后提高番茄根际的黄杆菌属 (Flavobacterium)、黄色土源菌属 (Flavisolibacter) 、噬胞菌属 (Cytophaga) 和苔藓杆菌属 (Bryobacter)的相对丰度,进而抑制土壤中青枯菌的生长,并通过提高细菌的多样性和丰富度,促进番茄根际细菌物种之间的稳定共生和良性互作,从而提高细菌群落对青枯菌的抵抗能力。