抗真菌转基因水稻对根际土壤微生物群落的影响

以抗真菌转基因水稻七转39、E90、E10及其相应非转基因水稻七丝软占为材料,通过温室模拟试验,评估了抗真菌转基因水稻对根际土壤细菌、放线菌、真菌数量的影响.结果表明:在水稻整个生长发育过程中,供试转基因水稻根际土壤细菌、放线菌、真菌数量与相应非转基因水稻相比未见明显差异,但与空白对照相比则显著或极显著增加;早稻根际土壤微生物数量均呈单峰变化趋势,细菌、放线菌的峰值出现在7月,真菌的峰值则出现在6月;晚稻根际土壤细菌数量9月相对较多,10、11月逐渐下降,放线菌、真菌数量的变化趋势与细菌类似.     

河蟹对水稻不同生育期根际土壤细菌群落结构的影响

[目的]探讨河蟹对水稻不同生育期根际土壤的细菌群落结构的影响.[方法]设置生物有机肥田和河蟹生物有机肥复合种养稻田的水稻大田实验,利用高通量测序技术分别对分蘖期、拔节期、抽穗期和成熟期的稻田土壤进行16S rRNA基因分析,并解析土壤理化因子对细菌群落结构的影响.[结果]河蟹引入生物有机肥田后,水稻的不同生育期根际土壤...     

煤矸石复垦区玉米根际与非根际土壤细菌群落对覆土厚度的响应

为了解煤矸石填埋区复垦土壤细菌群落对覆土厚度的响应机制,以山西省屯兰矿区不同覆土厚度下(40、80、120 cm)玉米根际与非根际土壤样品为试验材料,对土壤细菌V3-V4区进行高通量测序,分析细菌群落群落结构、多样性及其与土壤养分的相关性。研究结果表明,不同覆土厚度下玉米根际细菌扩增序列变体(ASV)数量均高于非根际土壤,80 cm覆土厚度下根际与非根际土壤中细菌的ASV数量最多;放线菌门和变形菌门为该复垦区各覆土厚度下的玉米根际与非根际土壤中的优势细菌门,溶杆菌属、分枝杆菌属、类诺卡式属和67-14属为优势细菌属。覆土厚度可以改变玉米根际与非根际土壤中的细菌群落结构及其多样性。覆土80 cm为该复垦区较为适宜的覆土厚度,该覆土厚度不仅能够提高玉米根际放线菌门、类诺卡式属的相对丰度,增加非根际土壤中变形菌门67-14属的相对丰度,而且可以增加复垦土壤中的细菌群落的物种多样性和均一度指数,土壤速效钾、有效磷和有机质含量是驱动土壤细菌群落物种多样性变化的主要养分因子。     

镉胁迫下转基因水稻对根际土壤微生物的影响

为了探究镉胁迫下转基因水稻对根际土壤微生物的影响,以抗虫转基因水稻华恢1号(HH1)及其亲本非转基因水稻明恢63(MH63)为研究材料,设置不同Cd~(2+)浓度(0、3.5、60.0、240.0 mg/kg)胁迫进行盆栽试验。结果表明:与Cd_0相比,Cd_(3.5)处理对水稻农艺性状无显著影响;Cd_(240.0)处理显著降低了株高、产量;与Cd_0处理相比,Cd_(60.0)和Cd_(240.0)处理下HH1水稻根际土壤细菌群落组成中Proteobacteria(变形菌门)、Acidobacteria(酸杆菌门)、Actinobacteria(放线菌门)的相对丰度显著降低;MH63水稻中Acidobacteria的相对丰度显著升高而Bacteroidetes(拟杆菌门)的相对丰度显著降低。Cd胁迫显著降低了水稻根际土壤细菌群落丰度及多样性。环境因子分析显示,Cd胁迫后水稻根际土壤pH值、总氮含量、铵态氮含量的变化是影响根际土壤细菌群落结构的主要原因。     

西藏林芝市油菜根际细菌群落特征分析

为了探究西藏林芝市油菜根际细菌群落组成、多样性及与土壤因子的相关性,揭示林芝市油菜根际细菌群落特征,本研究对林芝市18个采样点油菜根际土壤样品进行收集,并采用16S rRNA基因的V3-V4区高通量测序技术对其细菌群落的组成和多样性进行测定分析.结果表明,林芝油菜根际土壤细菌群落中优势菌门为放线菌门(Actinobac...     

不同相思树种根际与非根际土壤细菌群落结构及多样性特征

提取不同相思树种根际与非根际土壤的基因组DNA,采用Illumina NovaSeq高通量测序技术,分析了不同相思树种根际与非根际土壤的细菌群落结构及多样性.研究结果表明:多样性指数Chao、ACE、Shannon和Simpson指数显示相思树种根际土壤细菌群落具有更高的丰富性和多样性;在纲水平上,优势菌纲为Acido...     

不同作物间作对烤烟根际土壤细菌群落组成及功能的影响

为连作障碍的生态调控提供技术支撑,采用IonS5~(TM)XL测序平台进行细菌16sRNA高通量测序分析,研究单作烤烟及其与甘薯、丹参和大豆间作对烤烟根际土壤细菌群落组成及功能的影响。结果表明:不同作物间作烤烟根际土壤48份样品16sRNA的V_3～V_4区测序共获得3 667 900条有效序列,平均每个样品得到76 415条有效序列,质控有效率达93.77%,以97%的一致性将可分类单元(OTUs)聚类得到6 584个OTUs;间作烤烟根际细菌群落的丰富度提高,多样性降低;烤烟根际土壤细菌主要由44个子功能组成,其中包括水化合物代谢、氨基酸代谢、膜运输、翻译、复制与修复和能量代谢等,表现出功能上的丰富性。间作降低烤烟根际土壤细菌的整体代谢能力和遗传信息处理能力。     

根际细菌群落结构对黄瓜幼苗干旱胁迫的响应

【目的】了解根际细菌群落结构和功能对黄瓜幼苗干旱胁迫的响应。【方法】采用盆栽控水法设置干旱处理D和正常处理N,利用Illumina NovaSeq测序技术测定黄瓜幼苗根际细菌群落结构和多样性。【结果】处理N的叶绿素和可溶性糖含量分别是2.440和10.380 mg/g,显著高于处理D的1.547和8.356 mg/g;处理D的脯氨酸和丙二醛含量分别为51.807μg/g和54.848 nmol/g,显著高于处理N的32.628μg/g和29.005 nmol/g;处理N的根系活力为32.670μg/(g·h),显著高于处理D的20.714μg/(g·h);处理N的SOD含量为324.826 U/g,显著低于处理D的578.363 U/g;黄瓜幼苗根际细菌群落中,门分类水平下丰度前5位的是变形菌门(Proteobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadota)、拟杆菌门(Bacteroidota)、酸杆菌门(Acidobacteria)和放线菌门(Actinobacteriota);α多样性指数(Chao1、Shannon、Simpson)中各处理间无显著差异,但PCoA分...     

嫁接对番茄植株根际微生物群落组成的影响

【目的】探究嫁接对番茄植株根际微生物群落组成的影响,旨在揭示嫁接提高番茄植株抗性的机制并为构建解决番茄连作障碍体系提供参考。【方法】基于高通量测序技术,以番茄品种新砧1号和宝砧1号为砧木,桃太郎品种为接穗进行以下处理：新砧1号实生植株（简称：新砧）;新砧1号×桃太郎嫁接植株（简称：桃太郎/新砧）;宝砧1号实生植株（简称：宝砧）;宝砧1号×桃太郎嫁接植株（简称：桃太郎/宝砧）;桃太郎实生植株（简称：桃太郎）。采集番茄实生与嫁接处理植株根际土壤,比较分析番茄各处理根际土壤细菌和真菌的群落组成。【结果】与新砧、宝砧、桃太郎处理植株相比,桃太郎/新砧和桃太郎/宝砧处理植株细菌和真菌群落在不同分类水平上可操作分类单元（OTU）数量均发生明显变化。与砧木和接穗实生植株相比,番茄嫁接植株根际土壤中拥有更丰富的微生物OTU和特有OTU数量。番茄实生与嫁接植株间在根际土壤细菌和真菌多样性与丰富度上无显著差异（P>0.05）。在门分类水平上,在桃太郎/新砧处理植株根际土壤中,放线菌门和厚壁菌门细菌丰度占比均高于新砧和桃太郎处理植株;在桃太郎/宝砧处理植株中,绿弯菌门、酸杆菌门、芽单胞菌门细菌丰度占比...     

水分管理对Cd-Pb-Zn污染土壤有效态及水稻根际细菌群落的影响

在镉-铅-锌污染土壤上,为了探究水稻根际细菌群落多样性及结构在不同水分条件下的动态变化,采用高通量测序技术,研究了连续淹水(CF)和干湿交替(IF)两种水分模式下,镉-铅-锌复合污染的农田土壤在水稻分蘖期和成熟期根际区细菌群落组成和多样性,以揭示水稻根际区细菌群落在两种水分调控下的响应机制。研究结果表明,水分管理对土壤中Cd、Pb、Zn、Ni有效性和有效N和P含量影响显著。在水稻分蘖期,CF处理Cd、Pb、Zn、Ni有效性显著高于IF处理;到了成熟期,其Cd、Pb、Zn含量显著低于IF土壤。有效N含量在水稻分蘖期,CF处理土壤显著高于IF处理;而在两个生长时期,IF处理的有效P含量均显著高于CF处理土壤。水分管理对细菌群落α多样性影响主要表现在水稻分蘖期,主要是不同水分条件和土壤理化性质共同作用的影响。细菌群落丰度组成在水稻两个生育时期表现均有差异。在水稻分蘖期,淹水处理下的肠杆菌科(Enterobacteriaceae)和莫拉菌科(Moraxellaceae)的相对丰度高于干湿交替处理,其丰度与土壤Zn、Ni和Pb有效量之间呈显著正相关;干湿交替处理Planococcaceae群落相对丰度高于淹水处理,其丰度与有效P之间呈正相关。到了成熟期,在淹水环境下地杆菌科(Geobacteraceae)和粘球菌(Myxococcaceae)的相对丰度高于干湿交替处理,地杆菌科(Geobacteraceae)的丰度与有效P之间呈负相关。在植稻初期,土壤重金属的有效性是影响细菌群落结构的主要因素,随着植稻时间的延长,土壤养分转而成为决定根际细菌群落变动的关键因素。     

Cd胁迫对马铃薯根际土壤细菌群落组成及多样性的影响

为揭示Cd胁迫下马铃薯根际土壤细菌群落结构差异及根际细菌对Cd胁迫的响应特征,并为深入研究马铃薯根际土壤细菌与耐Cd性之间的关系提供理论基础,应用高通量测序技术对不同含量(0、10、50、100 mg/kg)Cd胁迫下马铃薯根际土壤细菌多样性和群落结构进行研究。结果表明,Cd含量为100 mg/kg时,马铃薯根际土壤细菌多样性最低;Cd含量为10 mg/kg时,马铃薯根际土壤细菌多样性最高。在门水平上,变形菌门(Proteobacteria)为优势菌门,占比为37.78%～48.28%;在属水平上,水恒杆菌属(Mizugakiibacter)为优势菌属,占比为9.16%～20.44%。主成分分析表明,马铃薯根际土壤细菌受Cd胁迫后,其群落结构与对照具有明显差异。利用相关性分析得到3个对Cd具有耐性的细菌菌属,分别是苔藓杆菌属(Bryobacter)、Flexivirga和Jatrophihabitans。     

番茄根系分泌物苹果酸和丁香酸对土壤细菌群落结构和潜在功能的影响

苹果酸、丁香酸是番茄根系分泌物的重要组分,将苹果酸、丁香酸作为外源物持续添加到黄瓜田、番茄田土壤中,并通过定量PCR、扩增子高通量测序及功能预测手段探究苹果酸、丁香酸对土壤细菌群落结构及其潜在功能的影响。结果表明,与对照相比,添加外源丁香酸能显著降低土壤细菌总量,降幅达50.57%～56.38%,而苹果酸的影响不显著。添加外源苹果酸、丁香酸可明显改变土壤细菌群落组成,可解释26.53%的细菌群落变异,苹果酸在黄瓜田、番茄田土壤中均富集假诺卡氏菌属(Pseudonocardia)细菌,而丁香酸均富集Aridibacter。此外,添加外源苹果酸能显著提高细菌群落对短链有机酸的降解能力,而添加外源丁香酸可显著降低细菌形成生物膜的能力并提高芳香族化合物的降解能力,但上述作用与土地利用方式有关。     

绝对定量分析不同条锈病抗性小麦品种根际细菌群落结构

[目的]分析不同条锈病抗性小麦品种根际细菌群落的结构和功能差异,为开发防治小麦条锈病的环境友好方案提供理论基础和创新思路.[方法]以同一地块中对条锈病具有不同抗性的4个小麦品种(抗病品种贵农19和华麦1223,感病品种002和I19)为研究材料,采集不同抗性小麦品种根际土壤样品,采用绝对定量扩增子分析技术,研究抗病和感病小麦品种根际细菌的群落结构和功能.[结果]同一地块的4个小麦品种条锈病病情指数具有明显差异.4个小麦品种根际土壤细菌群落结构绝对定量分析表明,感病与抗病小麦品种的根际细菌群落分别聚类成独立的两类.感病小麦品种根际细菌群落丰度和多样性显著高于抗病小麦品种根际细菌群落(P<0.05).坐标分析(PCoA)表明,所有小麦品种根际细菌群落按照抗病性不同分为两组;细菌群落功能分析表明,抗病小麦品种根际细菌群落具有更多的氨基酸和抗生素分泌功能.[结论]条锈病抗性对小麦根际细菌群落的影响超过小麦不同品种间遗传变异的影响.通过分析和挖掘不同条锈病抗性小麦品种的根际细菌群落,可开发出环境友好的小麦条锈病生物防治菌剂.     

耐旱与旱情敏感甘蔗品种根际土壤细菌群落组成及功能比较

[目的]比较耐旱性不同甘蔗品种根际土壤的细菌群落结构及功能,为筛选和开发利用有益功能细菌及构建新型甘蔗耐旱评价体系提供理论依据.[方法]选用耐旱甘蔗品种桂辐98-296和旱情敏感甘蔗品种桂糖36号,在设施内进行桶栽管理,以不种植甘蔗的盆土为空白对照(CK);采集其根际土壤及CK土壤样品,基于MiSeq高通量测序技术分析...     

生物炭与干旱胁迫对冬小麦根际土壤理化性质及细菌群落的影响

为探究干旱胁迫下外源添加生物炭对小麦生长的影响及其与土壤微生物的关系，本试验对不同生物炭施用量和水分处理下的土壤理化性质、土壤细菌群落组成及多样性进行比较研究，并分析了土壤对细菌群落潜在功能的影响。结果表明，与干旱处理相比，干旱处理下添加生物炭处理的土壤pH提高了1.17，有机质含量增加35.31%，硝态氮含量增加26.18%；变形菌门的相对丰度降低了4.72%，绿弯菌门的相对丰度增加了0.58%；分类单元（Operational Taxonomic Units，OTUs）显著增加422个，Chao1指数显著增加了 12.90%；土壤细菌的纤维素水解和木聚糖分解作用增强。综上，干旱条件下施加生物炭，能够影响土壤微生物从而调控小麦的生长。     

模拟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】探明干旱胁迫对红豆草（Onobrychis viciaefolia）根系生长及根际土壤细菌群落的影响,为提高红豆草耐旱性和水分利用效率提供理论依据。【方法】采用营养液沙培法,以红豆草新品系P1、P2、P3和甘肃红豆草（O.viciaefolia ‘Gansu’）、蒙农红豆草（O. viciaefolia ‘Mengnong’）为试验材料,以-0.8 MPa PEG-6000模拟干旱胁迫,比较不同胁迫时间（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】随胁迫时间延长,红豆草株高和根系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指数先降低后增加（P<0.05）,在0 d时最大,Chao1、ACE在6 d时最小,而Simpson和Shannon在3 ...     

珍稀野生大王杜鹃根际土壤细菌群落结构分析

为探明大王杜鹃(Rhododendron rex)根际土壤细菌群落结构,为今后开展大王杜鹃的根际促生菌(PGPR)分离筛选、人工培育及濒危机制研究奠定基础,本研究以野生大王杜鹃根际土壤为研究对象,采用高通量测序技术对土壤细菌16S rRNA的V3-V4区片段进行测序。结果表明：大王杜鹃根际土壤细菌测序共获得有效序列230 150条,基于≥97%的相似阈值对有效序列进行聚类后获得958个操作分类单元(OTU),隶属于19门54纲83目140科188属。细菌群落呈多样性分布,且在门、纲、目、科、属分类水平上的优势类群较为突出,优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、浮霉菌门(Planctomycetes)、绿弯菌门(Chloroflexi)和疣微菌门(Verrucomicrobia)。细菌生态功能以化能异养(Chemoheterotrophy)、需氧化能异养(Aerobic chemoheterotrophy)和固氮作用(Nitrogen fixation)为主,种群的相对丰度分别为6.98%、6...     

水稻-固氮粪产碱菌内根际体系的探讨

水稻接种固氮粪产碱菌后,可清晰看到细菌紧密地附着在稻根的表面。扫描电镜观察结果表明:其主要分布区域为根系的伸长区和根毛区,根尖端分生区内侧较少。从冰冻断裂的根横剖面中发现,进入稻根内的细菌成蔟地存活于外皮层、皮层大通气腔、直至中柱维管组织中。大约有0.01%-0.1%附着于根表的粪产碱菌进入根内,多数存在于细胞间隙中,少量进入根细胞内,在根内的粪产碱菌仍可以繁殖。粪产碱菌进入根内的途径可能是通过根表皮细胞间隙和根毛基部。粪产碱菌同样也存在于淹水茎内。接种量的多少与菌在水稻植株中的数量、水稻的长势及植株重量呈正相关。与整体根系相比,研碎后的根系具有较高的乙炔还原活性,且根系的乙炔还原活性显著高于茎段的活性。     

不同类型地膜对花生生长及根际细菌群落影响的比较分析

【目的】表征不同类型地膜对花生根际细菌群落和花生生长及产量的影响，探讨根际细菌群落与花生生长和产量间的相互关系，为进一步提高花生产量提供理论依据。【方法】设置4个处理并进行9年定位试验，包括露天对照处理（LU）、黑膜处理（HEI）、降解膜处理（JI）和普通膜处理（PU）。以2022年开花期和成熟期花生根际土壤为研究对象，借助Illumina MiSeq PE300测序平台，以16S rRNA基因为靶标，研究不同类型地膜对根际细菌群落结构和功能、花生生长和产量的影响。【结果】与对照相比，黑膜、降解膜和普通膜处理中花生产量分别提高-0.45%—2.34%、2.44%—14.36%和6.14%—24.69%。在开花期和成熟期，黑膜处理共改变了6种纲和属水平的根际细菌群落相对丰度，但相关性分析结果表明这些细菌群落与花生生长和产量无关；降解膜处理共改变了6种纲和属水平的根际细菌群落相对丰度，其中1纲（Blastocatellia）细菌群落与花生产量呈正相关；普通膜处理共改变了12种纲和属水平根际细菌群落的相对丰度，其中1纲（Acidobacteriae）和1属（Ellin6067）细菌群落与花生...     

定向栽培连作淮山根际土壤细菌群落的多样性分析

[目的]分析连作淮山根际土壤细菌群落结构,为解决淮山连作障碍提供参考依据.[方法]以淮山品种桂淮2号为试验材料,设置定向栽培连作淮山(T)和对照(CK)两个处理,采用Illumina MiSeq高通量测序技术结合土壤理化性质,分析连作淮山根际土壤细菌群落多样性及其与土壤理化因子的关系.[结果]基于细菌16S rRNA基...