保护地番茄根际微生物区系分析

采用常规微生物分离鉴定技术,分析了保护地番茄根际微生物区系。结果表明:在苗期、花期和果期,细菌和真菌数量明显上升,而放线菌数量下降;生育期不同真菌优势种类明显不同;颉颃灰霉病菌的微生物数量随生育期而下降;品种抗病性与颉颃微生物的数量表现出正相关。     

番茄青枯病抑病土壤根际微生物群落特征及其抑制性传递机制

根际微生物在宿主植物抵御土传病害发生过程中发挥着重要作用。为探究抑病土壤与感病土壤根际微生物群落特征及其微生物群落构建机制,分别采集抑病土和感病土中的番茄根际土壤,采用实时荧光定量PCR技术检测两种根际土壤中的病原菌含量,并利用16SrRNA基因扩增子高通量测序技术分析抑病和感病土中番茄根际土壤微生物群落多样性、组成、结构以及基于零模型的微生物群落构建机制的差异。结果表明,与感病土相比,抑病土壤中番茄的青枯病病情指数明显降低（病情指数分别为47.5和22.5）,其根际中细菌群落具有更高的alpha多样性、更丰富的放线菌门、厚壁菌门以及芽孢杆菌科和链霉菌科等有益微生物,较低的青枯病菌丰度（病原菌丰度降低了12.22倍）并伴随着较高的随机性过程,因此抑病土壤受病害胁迫的适应性较强。将感病土壤与抑病土壤按照一定比例进行混合,形成了仅有感病土D10H0、感病土与抑病土质量比为1︰1的D5H5以及仅有抑病土D0H10这三种处理以进一步检测抑病土壤抑病特性的可传递性。结果表明,随着抑病土比例的增加,番茄青枯病病情指数逐步降低,D10H0、D5H5和D0H10的病情指数分别为41.67、29.17与...     

柑桔根际土壤微生物种群动态及根际效应的研究

在柑桔根际土壤微生物的种群结构中，细菌占优势，最高达76871×10⁷个每克干土；真菌次之，达17549个每克干土；放线菌最少，达12462个每克干土。三种菌的根际效应非常显著，根际细菌最高约为对照的67.6倍，真菌约为12.4倍，放线菌约为26.9倍，柑桔中，温州密柑根际土壤细菌最多，年平均为6490×10⁷个每克干土；红桔的放线菌及真菌最多，年均分别为1326个每克干土及1728个每克干土。柑桔根际土壤微生物区系的种群结构和数量变动，受土壤理化性质的影响，并随树种、树龄、砧木及季节而变化。柑桔根部及根颈部对脚腐病、根腐病及线虫病的感病性和耐病性同柑桔同柑桔根际土壤微生物区系中，有益微生物与有害微生物的种类、数量及分布有密切的关系。柑桔根际土壤有益微生物有促进生长发育和保护的作用。     

根际微生物研究进展

根际是土壤-植物生态系统物质交换的活跃界面。植物作为第一生产者同化大气CO2,将部分光合产物转运至地下,激发土壤微生物的生长和新陈代谢;土壤微生物则将有机态养分转化成无机形态,利于植物吸收利用。这个植物-微生物的互作关系维系和主宰着陆地生态系统的功能。自从100年前德国科学家LorenzHiltner提出根际概念以来,根际研究方兴未艾,研究内容不断得以丰富和发展。近年来,随着分子生物技术在土壤环境领域的应用,根际微生物研究出现快速发展的趋势。本文根据2004年在慕尼黑召开的第一届国际根际大会交流内容、结合近年来国际上报道的研究动向,对根际微生物研究方法、根际微生物生物多样性和生态功能、转基因生物的环境安全和根际微生物生物修复技术等内容作一综述。期望我国的根际微生物研究能在基础和应用领域得到快速发展。     

生物质炭载体联合有益菌防控番茄土传青枯病的效果研究

土传青枯病是由青枯菌（Ralstonia solanacearum）引起的一种细菌性病害。根际有益细菌在青枯病的防控中发挥着重要作用,其在根际有效定殖是发挥生防作用的前提。以玉米秸秆、木块（松木）和稻壳为原料制成的3种生物质炭为有益菌Bacillus amyloliquefaciens T-5的载体,探究生物质炭对有益菌防控番茄土传青枯病效果的影响,并利用室内模拟试验探究生物质炭对青枯菌的吸附、固持以及对根系分泌物的吸附作用,旨在阐述施用生物质炭提升有益菌T-5抑制病原青枯菌能力的可能机制。温室试验结果表明：单独施用3种生物质炭均显著降低青枯病的发病率和根际青枯菌的数量,其中具有高比表面积的木块生物质炭的防控效率达到60.56%。3种生物质炭作为有益菌T-5的载体均能够显著提升有益菌T-5的根际定殖数量及其防病效率,其中木块生物质炭的提升效果最好。与仅接种青枯菌的对照相比,木块生物质炭与有益菌T-5组合处理的根际青枯菌数量降幅达97.42%;与单独有益菌T-5处理相比,有益菌T-5以木块生物质炭为载体使其根际定殖数量提高了5.71倍。进一步研究发现,木块生物质炭能够有效吸附青枯菌,吸附...     

西瓜根际促生菌筛选及生物育苗基质研制

通过从西瓜根际分离筛选具根际定殖能力的植物根际促生菌,将其保活添加至普通育苗基质研制生物育苗基质,以确保功能菌株能够在苗期定殖根际,进而在移栽后发挥促生功能。结果表明,分离获得一株同时具有产吲哚乙酸(IAA)和NH_3,且对尖孢镰刀菌和茄科劳尔氏菌均有拮抗作用的植物根际促生菌(PGPR)菌株N23;在三季育苗试验中,与普通基质处理(CK)相比,添加菌株N23的生物育苗基质所育种苗,在多项苗期生长指标上均表现出稳定的促生作用;盆栽试验表明,除叶绿素相对含量测量值(SPAD)外,生物基质所育西瓜种苗的其他检测指标均显著高于对照(普通育苗基质所育种苗,下同);田间试验表明,生物基质所育种苗西瓜、黄瓜、辣椒和番茄种苗移苗后,在苗期植株株高和茎粗均显著优于对照,在产量上均增产10%以上。结合形态、生理生化特征和16S rDNA基因序列分析,初步鉴定菌株N23为芽孢杆菌属细菌(Bacillus sp.)。综上,利用芽孢杆菌N23研制的生物育苗基质能够有效促进所育不同作物种苗质量,增强移栽后作物的生长和田间产量。因此,本研究能够为根际有益微生物的应用提供新的思路,为生物育苗基质的研制提供理论支撑。     

棉花氮磷营养的根际效应

本文在自行设计、可供全生育期应用的根际培养箱中，成功地进行取地主根系作物棉花根际土壤中速效ＮＰ养分变化及其根际效应研究。结果表明；在新疆特定的自然条件下，棉株对土壤有效Ｎ吸收的影响范围为距根１０ｍｍ左右；对土壤速效Ｐ吸收的影响范围为距根３ｍｍ左右；明显的根际互促效应生产施肥提供了科学依据。     

镉胁迫导致番茄根际富集病原菌黄瓜织球壳菌

植物根际真菌群落与植物的健康紧密相关,且我国农田土壤重金属镉(Cd)污染严重,因此,探究Cd 胁迫对农作物根际真菌群落的影响具有重要的现实意义。通过盆栽试验,采用Illumina 高通量测序技术研究Cd 胁迫对番茄根际土壤真菌群落的影响。结果表明,Cd 胁迫明显改变了番茄根际土壤真菌的组成和结构,显著降低了Chao和ACE 指数,增加了子囊菌门(Ascomycota)、壶菌门(Chytridiomycota)和毛霉门(Mucoromycota)等优势菌门的丰度。Spearman 相关性分析表明,Cd 胁迫会导致“萎蔫病”的致病真菌黄瓜织球壳菌(Plectosphaerella cucumerina)的显著富集。为了验证富集真菌的致病性,分离黄瓜织球壳菌的纯培养(菌株命名:R-2)。水培试验表明,R-2 显著降低了番茄幼苗的株高(21.43%)、根长(46.99%)和鲜重(34.79%),验证了R-2 是植物病原菌。总体而言,发现Cd 胁迫会导致番茄根际富集植物病原真菌这一现象,可为中、轻度Cd 污染农田土壤的安全生产提供科学依据。     

不同磷源对作物根际效应影响的研究

本文通过网室盆栽和室内分析相结合的方法,研究了几种P源施入石灰性土壤后对作物根际生物活性性质的影响,结果表明:对于不同P源处理,小麦生长过程中根际、非根际微生物种群的数量及根际效应(R/B)有显著差异,其大小顺序为:K2HPO4>CaMg-P>SSP>FA>CK。微生物数量在生育后期达到高峰。作物根际磷酸酶活性随生育期的进展逐步增强。不同P源处理影响下的土壤磷酸酶活性有一定的差异,总体顺序为:FA>SSP >K2HPO4> CaMg-P>CK。土壤碱性磷酸酶活性显著地高于中性磷酸酶活性。     

番茄根际土尚未培养细菌的分离培养方法探究

为探究获得土壤中尚未培养细菌资源的方法,以MS无机盐为基础养分,设置1/100×TSB、1/50×R2A和土壤浸提液(SE)3种低有机营养类型,凝固剂用琼脂(A)或结冷胶(G),得到一组培养基MS+TSG、MS+TSA、MS+R2A和MS+SE,以及在此基础上添加1.5 g/L丙酮酸钠作为抗氧化剂的第二组培养基。用上述8种培养基分离培养健康番茄根际土壤中的细菌,并对各种培养基平板上代表性菌落进行16S rRNA基因分析。结果表明,在MS无机盐和低有机营养组合的培养基平板上,在28℃下培养28 d后可检测到菌落数达1×107 CFU/g土,4种培养基平板上检测到的菌落数量由多到少顺序为MS+SE>MS+TSG>MS+R2A>MS+TSA;在相同的低有机营养条件下,用结冷胶作为凝固剂可获得更多菌落,添加丙酮酸钠为抗氧化剂会显著降低菌落的多样性。鉴定的84个代表性菌落属于34个属的52个种,其中7个(占检测菌株数的8.33%)为可能新种,不同培养基上种丰富度表现为MS+TSA>MS+R2A>MS+TSG>MS+SE。结果说明,采用低有机营养的MS无机盐培养基有利于分离获得土壤中的一些尚未培养细菌。     

青枯病不同发病率土壤对番茄植株氮素吸收效率的影响

为研究青枯病不同发病率土壤对番茄植株氮素吸收效率的影响，以番茄为供试植物，采集连作多年后6种青枯病不同发病率(12.5%、21.9%、40.0%、59.4%、83.3%和91.6%)的土壤，进行盆栽试验。结果表明，随着初始土壤青枯病发病率逐渐升高，番茄植株生物量和氮素吸收效率呈下降趋势，且存在显著相关性；初始土壤中全氮、铵态氮和硝态氮含量与植株的氮素吸收效率无显著相关；初始土壤的细菌多样性和群落组成与植株的氮素吸收效率无显著相关，但基于OTU的细菌群落变化与植物氮素吸收效率呈显著相关性，溶杆菌属(Lysobacter)和藤黄单胞菌属(Luteimonas)细菌与植株氮素吸收效率呈显著正相关，其中溶杆菌属(Lysobacter)细菌同时与发病率呈显著负相关。综上，本研究发现，受不同程度的连作障碍影响，土壤的氮素含量与植物氮素吸收效率无显著相关性，而初始土壤的细菌群落与植物氮素吸收效率存在显著相关性。     

不同基质生物有机肥防控番茄土传青枯病及促生效果研究

本文旨在研究功能菌株解淀粉芽孢杆菌配合不同原料的有机肥，制备不同生物有机肥对番茄防控土传青枯病以及促生的效果研究，并考察不同生物有机肥对土壤养分及根际细菌群落的影响，获得能够有效防控番茄青枯病的生物有机肥。本研究以解淀粉芽孢杆菌T-5为功能菌株，分别配合秸秆有机肥及鸡粪有机肥，经二次发酵分别制得秸秆生物有机肥（BIO1）和鸡粪生物有机肥（BIO2）。于江苏省南京市一处青枯病多发的番茄大棚进行试验。考察不同施肥处理下番茄的发病情况、生长情况以及土壤理化性质，并利用高通量测序探究根际细菌群落的变化。两种生物有机肥均能显著降低番茄土传青枯病的发病率，且BIO1处理的防控效果最佳，使发病率降低了94.45%。两种生物有机肥均能显著促进番茄生长，增加了番茄地上部的生物量并提高了产量，但对于番茄果实品质并无显著提升。此外，施用BIO1可显著增加土壤有机质含量，BIO2则显著提高了土壤pH。土壤有机质与番茄的发病率呈负相关，与番茄地上部生物量和产量呈显著正相关关系。基于高通量测序结果，发现生物有机肥可显著提高根际细菌多样性，同时改变了细菌群落结构。防控效果最好的BIO1处理中，变形菌门相对丰度最高，放线菌门相对丰度最低，土壤硝态氮和pH与这两个门水平的细菌类群具有显著相关性。以解淀粉芽孢杆菌为功能菌株、秸秆为原料制备的秸秆生物有机肥可有效防控番茄土传青枯病，效果优于鸡粪生物有机肥。该生物有机肥还可显著促进番茄生长及产量提升，并通过调控根际细菌群落中变形菌门和放线菌门的相对丰度，提高土壤抑病能力，减少土传青枯病的发生。     

健康与罹患青枯病的番茄土壤细菌群落特征比较

应用实时荧光定量PCR及MiSeq高通量测序技术,全面地研究了连作番茄田块中健康与感染青枯病植株周围土体及根际土壤细菌群落结构和组成.结果表明:健康番茄土体土壤的pH及全碳含量显著高于感病番茄土体土壤;土体及根际土壤的细菌群落结构和组成明显不同于感病番茄土体及根际土壤细菌群落.与感病番茄根际相比,健康番茄根际细菌的数量...     

抑病土与感病土对番茄根际微生物性质的影响

为明确不同土壤来源下番茄植株的生长及其根际土壤微生物功能群落的变化特征，以番茄青枯病为研究对象，通过盆栽试验和两种施肥模式研究了抑病和感病土壤对番茄生长情况、根际土壤微生物功能群落结构以及青枯病菌生长的影响。结果表明：(1)抑病土中有机碳、速效氮、有效磷和速效钾含量较高，能促进番茄生长，抑制土传病害发生，其中抑病土中进行有机无机配施(SCOF)处理的番茄地上部鲜重最高，为28.99 g/株，与感病土中进行有机无机配施(CCOF)相比，地上部鲜重显著增加了37.90%；(2)有机无机配施处理抑制了病原菌的生长，其中SCOF与CCOF处理中病原菌的生长较对照分别降低了24.53%与22.23%；(3)有机无机配施与病原菌接种改变了根际微生物代谢功能，其中SCOF处理番茄根际微生物群落代谢活性较强，利用氨基酸类、碳水化合物类、多聚物类等碳源的微生物种群发生变化。总之，抑病土中配合施用有机无机肥有助于帮助宿主植株耐受土传病害胁迫，维持宿主植物的健康生长，这为探索土传病害的发生及防控提供一个视角。     

综合生物防控烟草青枯病及其对土壤微生物群落结构的影响

利用生物有机肥结合相应的农艺措施进行生物防控是近年来的研究热点。分别采用常规施肥(T1)、常规施肥+生石灰(T2)、常规施肥+L-25生物有机肥(T3)、常规施肥+生石灰+L-25生物有机肥(T4)四个处理来探究生物防控烟草青枯病的效果。结果表明:2014年T4处理在烟草全生育期的防控效果显著高于T2和T3处理,在90d后防控效果分别是T2和T3的6.26倍和1.99倍。经过三年修复,青枯病综合防控效果高达61.3%。2013年和2014年T4处理产量显著高于其他各处理。2013年生物有机肥各处理的拮抗菌在70 d之前均显著高于各自对应的病原菌数量,2014年T4病原菌数量则始终处于106 cfu g-1数量级以下,其他处理在烟草移栽90 d后病原菌数量均增长至107 cfu g-1以上。T4处理的根际土壤微生物物种丰度水平、运算分类单位(OTU)、香农多样性指数(Shannonindex)均高于T1处理,主成分与聚类分析表明T3和T4处理的微生物区系结构相似,明显不同于T1处理。综合的生物防控措施可以有效防控重病区青枯病,对烤烟产量产值具有明显的提高作用,并能有效改良土壤微生物区系,具有良好的推广应用前景。     

土壤pH 6.5是河南烟草青枯病发生的阈值

通过对河南21个有烟草青枯病史的烟田和周边91个无病史的烟田调查研究表明:有病史烟田在罗山、平桥、确山、泌阳、遂平和西平6个县(区),土壤pH主要分布在5.5～6.5(占调查烟田总数的84.75%);周边无病史的烟田在唐河、正阳、上蔡、社旗、舞阳和城区6个县(区),土壤pH主要分布在6.5～7.0(占调查烟田总数的81.25%)。有病史的6个县(区)与无病史的6个县(区)在土壤pH上存在显著的差异,土壤pH6.5是河南烟草青枯病发生的阈值。土壤pH与纬度之间具有极显著的正相关性(y=0.7375x–17.799,R²=0.386,P<0.01),由此推测土壤pH 6.5地理分界线大致在北纬33°,其以北烟区烟草青枯病发病机率低。     

连茬栽培对人工营养土理化性质及番茄产量的影响

通过利用当地的玉米秸秆为主要材料与土壤、草炭分别按不同的比例配制的人工营养土与土壤做比较,通过物理化学的方法检测所配人工营养土的营养成分、物理化学特性的好坏,并在日光温室内对番茄进行试验,研究所配制的人工营养土对番茄的生长发育、产量和各种品质的影响。研究结果表明,人工营养土栽培可以在很大程度上改善番茄植株的产量。在本试验所做的四个处理中,处理B:土:玉米秸秆=1:2+鸡粪(15kgm-3)和处理D:草炭:玉米秸秆=1:2+鸡粪(15kgm-3)的处理效果较好,考虑到经济和节省资源等因素,建议在生产中应用处理B:土:玉米秸秆=1:2+鸡粪(15kgm-3)。     

生物有机肥对番茄青枯病的防效及对土壤微生物的影响

以腐熟有机肥为载体,添加功能复合菌剂制成生物有机肥（BOF）,采用盆栽试验方法,研究了该生物有机肥对番茄青枯病的防效和对土壤微生物的影响。结果表明,施用生物有机肥可显著降低青枯病的发生,在对照（CK）防效指定为0时,BOF处理达到69%,比化肥（CF）、有机肥（OF）处理分别提高了21%和14%;在有效养分低于CF处理的情况下,BOF处理的株高、茎粗、干重分别增加了15%、26.1%、23.7%,达到显著水平,表现出显著的促生效果。生物有机肥影响根际土壤中青枯菌和主要微生物菌群数量,施用BOF后,土壤中细菌和放线菌数量增加,而青枯菌数量则明显下降,在前期达到显著水平。番茄移栽后第40d的Biolog分析结果表明,施用BOF可明显提高土壤微生物对碳源尤其是土壤中胺类碳源的利用率。盆栽试验表明生物有机肥能调控土壤微生物群落结构,增强土壤微生物生态系统的稳定性和抑病性,从而提高土壤质量,减少病害的发生。