PGPR菌剂对植烟土壤微生物群落结构的影响

采用PCR-DGGE技术对烟草土壤中细菌群落结构进行分析,对其中10条优势条带进行切胶回收、克隆测序及系统发育分析。DGGE图谱结果显示,施用多功能菌剂后细菌群落结构多样性比未施用多功能菌剂高。在采用多功能菌剂的前提下,减少化肥的施用量不会对烤烟的农艺性状和理化性质造成不良影响,T_3处理(减肥10%)对土壤和烤烟的影响最明显。典范对应分析(canonical correspondence analysis,CCA)显示,pH、全氮和有效磷是造成烤烟土壤微生物群落结构变化的主要因素。     

蜈蚣草内生及根际砷还原菌的表征

砷还原菌是影响自然环境中砷转化的主要生物因素,其多样性特征及还原机制研究将为土壤砷污染修复奠定重要基础。本文采用4种培养基及两种培养方法,从蜈蚣草体内及其根际土壤中筛选砷还原菌,并探讨其还原特征及机制。结果表明,共获得23株砷抗性菌,分别属于2个门、10个属,其中假单胞菌属(Pseudomonas)为优势菌群。23株菌表现出了不同的砷抗性及还原特征,抗砷浓度范围分别为80～150 mmol·L~(-1)[As(Ⅴ)]与5～30 mmol·L~(-1)[As(Ⅲ)]。在含1 mmol·L~(-1)As(Ⅴ)的培养体系中,菌株砷还原率范围为0%～100%,砷累积率为3%～79%。其中,Pseudomonas sp. S2、Pseudomonas sp. P3、Staphylococcus sp. S14及Agrobacterium sp. P1具有较高的砷累积率(75%～79%)与还原率(81%～100%)。21株菌存在抗砷及砷还原的重要基因ars C,揭示其是砷还原菌株中普遍存在的砷还原基因。     

施加微生物菌剂对马铃薯根际土壤细菌多样性的影响

为了从土壤微生物生态学的角度阐述微生物菌剂对马铃薯根际土壤细菌群落结构的影响,采用高通量测序技术对细菌16S rRNA V3⁺V4区序列进行测序分析,以不施肥（CK）、单施化肥（F）作为对照,研究T1（化肥⁺颗粒菌剂75 kg·hm^-2）、T2（化肥⁺颗粒菌剂150 kg·hm^-2）、T3（化肥⁺颗粒菌剂225 kg·hm^-2）、T4（化肥⁺颗粒菌剂300 kg·hm^-2）处理下根际土壤细菌群落多样性。结果表明,与F相比,T2可以显著提高土壤细菌OTU数量、Chao1指数和ACE指数。门水平上,与CK、F相比,T4酸杆菌门分别降低33.24%、29.33%,芽单胞菌门分别降低25.16%、21.01%。纲水平上,与CK相比,T4 γ-变形菌纲和拟杆菌纲相对丰度分别显著增加32.04%、59.73%,T3和T4放线菌纲相对丰度分别显著增加129.11%、 169.68%,T4芽单胞菌纲、母链菌纲相对丰度分别显著降低26.91%、38.1%;与F相比,T3和T4酸微菌纲相对丰度分别显著降低21.38%、24.04%,而放线菌纲相对丰度分别显著提高59.48%、 87.72%,T2、T3和T4拟杆菌纲相对丰度分别显著增加74.19%、73.52%、124.49%。说明施用微生物菌剂显著提高土壤细菌的丰富度,改善菌群结构,增加有益菌的丰度,进而改善马铃薯土壤微环境。     

蜈蚣草砷富集的分子机制研究进展

我国土壤砷污染形势严峻,威胁我国粮食安全和居民健康。蜈蚣草是世界上第一种被发现的砷超积累植物,也是为数不多的、成功应用于土壤砷污染修复的植物。对蜈蚣草砷富集分子机制开展研究,可为提高植物修复效率提供理论基础。本文介绍了蜈蚣草砷富集的分子机制,重点阐述了蜈蚣草中参与砷代谢的关键基因及其功能,并展望了相关研究的发展趋势。     

蜈蚣草生长特性和富集砷的基因型差异研究(英文)

利用从我国蜈蚣草主要分布地区收集到的不同蜈蚣草基因型进行田间试验,评价他们耐砷和富集砷的能力.试验结果表明,蜈蚣草基因型在株高、生物量、羽叶数上都表现出显著的不同.株高变化范围为29.6～68.2 cm;每株羽叶数变化范围为18.0～60.0个;每株地上部鲜重变化为150～540 g;每株根鲜重变化范围为20.3～94.9 g. 蜈蚣草基因型地上部和根部的砷浓度也表现出显著差异.地上部砷积累浓度变化范围为643.10～3009.03 mg·kg-1,根部砷积累浓度变化范围为26.34～112.38 mg·kg-1. 基因型C108地上部积累砷最多,显著大于其它蜈蚣草基因型;研究还发现,蜈蚣草基因型间的转运系数和生物富集系数也存在显著差异. 相关分析显示,蜈蚣草富集砷的量与株高、羽叶数、芽苞数等生长特性呈正相关.     

三聚磷酸钠与柠檬酸复合强化蜈蚣草修复砷污染土壤

为研究化学活化剂三聚磷酸钠和柠檬酸配合施用对蜈蚣草萃取砷效率的影响,通过模拟实验,在含砷57.7 mg·kg^-1的水稻土中,探究了单一活化剂（三聚磷酸钠0.75 g·kg^-1土,柠檬酸0.75 g·kg^-1土）和三聚磷酸钠与柠檬酸配合施用（三聚磷酸钠：柠檬酸=0.375 g·kg^-1土：0.375 g·kg^-1土）对土壤有效态砷含量变化的影响;采用盆栽实验,探究了三聚磷酸钠和柠檬酸配合施用（三聚磷酸钠：柠檬酸=0.187 5 g·kg^-1土：0.187 5 g·kg^-1土）对蜈蚣草地上部萃取土壤砷的影响。模拟实验结果表明,与单一活化剂相比,三聚磷酸钠和柠檬酸配合施用对土壤砷的活化效果更显著。盆栽实验结果表明：与对照组相比,三聚磷酸钠和柠檬酸配合施用可使蜈蚣草羽叶干质量提高21.8%以上,砷萃取总量提高40.4%以上;根际土总砷含量下降,土壤脲酶和脱氢酶活性显著增加。研究表明在砷污染土壤施加三聚磷酸钠和柠檬酸,由于其提高了蜈蚣草植物干质量和土壤有效态砷含量,羽叶萃取砷效率明显提高。     

功能性微生物菌剂对小麦生长和根际土壤生态的影响

[目的]研究不同功能微生物菌剂对小麦生长和土壤质量等作用,为微生物菌剂复配和小麦土壤改良、病害防治和高产优产等提供参考.[方法]分别设置无菌水(CK)、抗倒伏(A)、促早熟(B)、防病促生功能菌剂(C)4个处理,通过田间浸种试验,采用测定小麦的生长、传统的化学分析方法和Biolog微平板法,研究不同功能微生物菌剂对小麦...     

施用微生物菌剂对烤烟经济性状及其根际微生态变化的影响

以烤烟红花大金元为试验材料,在连作5年植烟土壤中施用微生物菌剂,发现该微生物菌剂提高了烤烟的产量、产值、均价和中上等烟比重,在一定程度上克服了烤烟的连作障碍,并初步对其可能的微生物机制进行分析。通过平板计数,发现微生物菌剂处理烤烟根际土壤的细菌、放线菌、真菌分别比对照高128．57％、191．43％、107．61％。BIOLOG 分析表明,施用微生物菌剂对烤烟根际土壤中以糖类、酚酸、氨基酸、胺类、羧酸衍生物为碳源进行生长的微生物有促进作用,且施用微生物菌剂处理的烤烟根际土壤微生物的 SIMPSON （J）指数、SHANNON （H）指数、SHANNON （H）均匀度指数、BRILLOUIN 指数、McIntosh （Dmc）指数均高于对照,表明微生物菌剂处理提高了土壤微生物功能多样性。微生物菌剂处理烤烟根际土壤中纤维素酶、多酚氧化酶、脲酶、脱氢酶和蔗糖酶活性分别比对照增加了52．44％、482．24％、16．28％、203．66％、56．40％,表明施用微生物菌剂有利于提高主要的土壤酶活性。综上所述,施用微生物菌剂改善了烤烟连作植烟土壤根际微生态,促进烟草生长,提高了烟草品质。     

马铃薯微生物菌剂的应用效果及对根际土壤微生物的影响

将离体条件下对马铃薯晚疫病菌和丝核病菌具有较强抑菌活性的枯草芽孢杆菌PB12菌株以拌种和颗粒底肥方式施用,结果对马铃薯出苗和幼苗生长均具一定促进作用,可降低马铃薯晚疫病病情指数,且增产效果明显,并可提高马铃薯根际土壤细菌数量,降低真菌数量,促进马铃薯根际土壤的微生态平衡。     

PGPR复合制剂对玉米增产效果的研究

通过对假单胞菌、巨大芽胞杆菌和细链放线菌的鉴定检测结果,除巨大芽胞杆菌不产生吲哚乙酸外,其它都不同程度的产生吲哚乙酸、赤霉素和细胞分裂素。因此,把它们研制成复合制剂来处理种子,不但对玉米茎腐病、纹枯病有一定的预防效果,而且通过2年4点接种PGPR复合制剂田间试验结果,不但增产效果显著,而且十分稳定。总的表现为:可使玉米较对照平均增产11.01%,增产幅度为7.35%～15.26%,并可替代10%～20%的化肥,每公顷可减少投入750～1050元。而大田示范结果,玉米接种PGPR复合制剂可使玉米平均增产10.45%。     

根际微生物群落与促生菌多样性及其筛选策略

根际是地球上最大的生态系统,在生物圈功能中发挥着非常显著的作用,微生物和植物在根际环境中形成的复杂网络式关系会直接或间接地影响植物生长,深入了解并利用这种互作关系对于提高农业产出投入比以及筛选获得更高效、广适的促生菌尤为必要.综述了根际微生物群落与促生菌多样性以及筛选策略,分析了研究中尚存在的一些问题,并对今后的研究进行了展望.     

微生物修复菌剂对复垦金尾矿土壤微生物群落的影响

对河南省灵宝市阳平镇文西渠金尾矿区麦冬草（Ophiopogogon japonicus（L．f）Ker-Gawl．）复垦后的土壤细菌数量和群落的功能多样性进行了研究。结果表明复垦后金尾矿区土壤微生物细菌数达3．2×10^7个/（g 土）,并且文西渠金尾矿区土壤中存在一定量耐Au^2＋、Cd^2＋、Zn^2＋、Cr^6＋、Pb^2＋、Ni^2＋的菌株,主要是芽孢杆菌属（Bacillus）、假单胞菌属（Pseudomonas）和短杆菌属（Brevibacterium）。BIOLOGTM MicroPlate测试结果显示：Au、Cd重金属离子的复合污染使土壤微生物群落丰富度降低;外源耐Au、Cd的土壤ZZMZ微生物修复菌剂的添加可提高微生物对单一碳源底物的利用能力和增加利用不同碳底物的微生物数量,从而减轻重金属污染引起的金尾矿区土壤微生物群落功能多样性的下降,为尾矿区生态环境加速恢复提供了一条有效途径。     

汞胁迫对蜈蚣草生理特性的影响

[目的]探讨蜈蚣草对汞的耐性及耐汞机理,为进一步研究汞砷复合污染的治理奠定理论依据。[方法]对汞胁迫条件下,蜈蚣草生长过程中生物量、叶绿素、丙二醛、游离脯氨酸含量及POD活性等进行了研究。[结果]汞浓度增加抑制蜈蚣草生长,降低叶绿素含量,大幅度提高丙二醛（MDA）和游离脯氨酸含量,但POD和SOD活性均呈先上升后下降的趋势。[结论]蜈蚣草对汞有一定的耐性,但随汞浓度的增加,蜈蚣草生长受到一定程度的影响,直至产生毒害。     

蜈蚣草中砷与磷、钾、钙等营养元素的交互作用

砷污染对植物、动物和人体均产生毒害作用。研究砷元素与磷、钾、钙等元素的交互作用,结果表明:在蜈蚣草体内磷的浓度会随着培养液中砷浓度的增加而增加,两者并不存在拮抗关系;蜈蚣草羽叶表皮细胞中砷和钾浓度呈显著正相关;蜈蚣草中砷的累积量会同时受介质中砷水平和钙水平的限制。在提高介质中的砷浓度时,蜈蚣草根部的镁浓度逐渐降低,但对叶柄和羽叶中的镁浓度无显著影响。     

玉米套作蜈蚣草修复砷污染农田土壤的效应研究

为探明作物-超富集植物套作模式对修复砷污染土壤的效应,采用盆栽实验,探讨了玉米(Zea mays L.)与蜈蚣草(Pteris vittata L.)开放性套作、限制性套作和单作模式对植物生长及As吸收累积的影响。结果表明:和单作相比,开放性套作和限制性套作模式下蜈蚣草生物量显著提高,其地上部分别提高了55.7%和43.9%,但玉米生物量没有显著差异;三种处理间除根无显著差异外,玉米茎、叶和籽粒中As含量均呈单作限制性套作≈开放性套作。和单作相比,开放性套作和限制性套作显著降低了玉米茎、叶、籽粒中As含量,茎中分别降低了35.2%和31.9%,叶片中分别降低了21.9%和18.6%,籽粒中分别降低了24.2%和12.1%;和单作相比,限制性套作对蜈蚣草根部砷含量影响不明显,但显著提高了蜈蚣草地上部砷含量,提高幅度达11.3%;开放性套作同时显著提高了蜈蚣草根和地上部砷含量,分别提高了32.4%和17.9%。开放性套作显著降低了玉米和蜈蚣草根际土有效态As含量,分别降低了9.3%和15.4%;限制性套作显著降低了玉米根际土有效态As含量,降低了9.1%,但对蜈蚣草有效态砷含量影响不显著。玉米与蜈蚣草套作抑制了玉米体内As的累积量,同时促进了蜈蚣草的生长及对土壤中砷的吸收累积。这为中轻度砷污染农田的安全利用提供了参考依据。     

砷在超富集植物蜈蚣草羽片中的分布规律

[目的]探明砷在超富集植物蜈蚣草不同叶位羽片中的分布,为优化采样方法进而准确评估植物修复效率提供依据.[方法]采用大田取样与室内分析相结合的方法,研究不同叶位的蜈蚣草羽片中砷分布的规律.[结果]蜈蚣草不同叶位羽片中砷浓度差异较明显:中部羽片砷浓度分别是基部羽片和顶部羽片的35％和37％,由基部羽片到顶部羽片砷浓度变化现先降低后升高的变化趋势,随着羽片叶位增加呈“U”型分布.蜈蚣草羽叶中部羽片砷富集量是基部羽片的3.1倍,是顶部羽片的2.8倍,蜈蚣草羽叶砷富集量中部羽片较高,基部羽片和顶部羽片较低,呈倒“U”型分布.[结论]中部羽片砷浓度较低,但砷累积量较大,因此通过采集羽片样品来评估蜈蚣草修复效率时要兼顾底部羽片、中部羽片和顶部羽片.     

微生物菌剂拌土对玉米农田土壤细菌群落多样性的影响

为明确微生物菌剂拌土对玉米农田土壤细菌群落多样性的影响.对玉米农田土壤细菌的总DNA提取后,采用微生物多样性测序技术对玉米农田土壤细菌的16S rRNA基因进行了序列测定,分析了2种微生物菌剂拌土后玉米农田土壤细菌群落多样性和结构特征.微生物菌剂M1和M2拌土增加玉米农田土壤中全磷、硝态氮、有效磷和速效钾的含量;对玉米土壤细菌群落多样性有一定程度的影响,丰富度增加,多样性和均匀度降低,检测样本序列数量和细菌群落的OTU(operational taxonomic units)数量显著增加;对土壤细菌群落组成有影响,变形菌门(Proteobacteria)的丰度下降,放线菌门(Actinobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)的丰度增加,优势菌属放线菌和芽孢杆菌的丰度增加;降低了土壤中引起人类疾病、参与细胞转化的微生物丰度,增加了参与代谢通路的微生物丰度.微生物菌剂拌土会影响玉米农田土壤细菌群落多样性和结构组成,改善土壤营养,增加有益微生物的丰度,进而改善玉米农田生态环境.     

固定化菌剂原位净化养殖水体效果及对微生物群落结构的影响

为深入了解固定化菌剂原位应用对养殖水体净化效果及对养殖环境中微生物群落结构的影响,监测了养殖池塘原位修复过程中水质指标变化,同时采用高通量测序方法,分析了养殖底泥与水体中微生物群落的变化特征。结果表明：实验组中养殖池塘的COD_Mn和氨氮的去除效果均得到了显著提升(P<0.05)。COD_Mn去除率从26.14%升至52.49%,氨氮去除率从76.21%提升至90.73%。COD_Mn的浓度基本满足养殖尾水一级排放标准,氨氮可以稳定低于0.5 mg·L^-1,养殖过程中TP浓度保持稳定,满足排放标准。实验组水中微生物的多样性Shannon指数和丰富度Chao指数显著高于对照组(P<0.05)。固定化菌剂的加入使得实验组的环境微生物OTU数和独有的OTU数均相应增加,实验组底泥与水体间共有的OTU数更多。主坐标分析(PCoA)表明,与对照组相比,实验组中优势微生物种群的变化较大,变形菌门(Proteobacteria)数量升高促进了氨氮的转化;促进动物和植物遗骸腐烂的放线菌门(Actinobact...     

人参根际PGPR的分离鉴定及其促生效果

为丰富人参根际促生菌（Plant growth promoting rhizobacteria,PGPR）菌种资源,以人参根际土壤为材料,使用功能性培养基分离筛选具有促生潜力的植物根际促生菌。通过形态学、生理生化和16S rDNA测序对分离菌株进行分类鉴定,并通过盆栽试验验证所筛选PGPR对人参幼苗生长的作用。结果表明：共分离出根际促生菌17株,其中具有溶磷能力的菌株10株,具有产铁载体能力的菌株8株,产IAA能力的菌株7株,具有固氮效果的菌株9株,有10株菌具有2种及2种以上不同的促生功能。17株根际促生菌分别来自Pseudomonas、Burkholderia、Bacillus、Enterobacter、Agrobacterium、Paenarthrobacter、Acinetobacter、Leclercia、Priestia 9个不同的菌属,其中假单胞菌（Pseudomonas）数量最多,占比29.41%。F05-44菌株综合促生能力最强,盆栽试验发现,该菌株在不施肥条件下促进人参生长,株高和根长分别提高38.53%,24.65%,展叶期缩短3～4 d,具有潜在应用价值。