健康与感染黑胫病烟株根际土壤细菌群落结构与多样性

[目的]探究健康与感染黑胫病烟株根际土壤的细菌群落结构差异,为该病害的早期预防或生态调控提供科学依据.[方法]利用Illumina MiSeq高通量测序技术分析健康烟株与感染黑胫病烟株根际土壤细菌群落结构差异.[结果]健康和患病烟株根际土壤样品中细菌OTU数分别为4763个和4653个.感染黑胫病烟株根际土壤OTU总数...     

烟草—荞麦轮作对烟草黑胫病防治及土壤微生态的调控作用

【目的】明确烟草—荞麦轮作对烟草黑胫病防治及根际土壤微生物群落结构的调控作用,为利用烟荞轮作缓解烟草连作障碍及烟草黑胫病害提供科学依据。【方法】选择湖北省恩施市宣恩县烟草黑胫病发生较重的连作烟田为试验地点,设烟草—烟草—烟草（连作）和烟草—荞麦—荞麦—烟草（轮作）2个处理,通过计算田间病情指数评价烟荞轮作对黑胫病发生的...     

铅锌矿污染区不同林木根际丛枝菌根真菌与土壤因子的关系

【目的】探讨铅锌矿污染地区不同林木根际土中丛枝菌根真菌(AMF)及球囊霉素(GRSP)与土壤因子的关系及其在生态恢复中的作用。【方法】在陕西凤县铅硐山铅锌矿区,采集7种不同林木的根系和根际土壤,测定根系AMF侵染率、AMF孢子密度、球囊霉素含量、土壤养分含量及土壤酶活性,研究不同林木根际AMF侵染率、孢子密度和球囊霉素与土壤因子之间的关系。【结果】AMF侵染率和孢子密度在不同林木根际土中差异显著,平均侵染率为44.64%,孢子密度平均2.34个/g,AMF侵染率和孢子密度无显著相关性。总球囊霉素(T-GRSP)含量与速效磷和速效钾含量呈极显著正相关(P<0.01),与土壤阳离子交换量(CEC)呈显著正相关(P<0.05),说明AMF可以通过分泌球囊霉素促进土壤团聚体的形成,增强土壤的保肥和缓冲能力。主成分分析表明,速效钾、碱解氮、速效磷、有机碳、脲酶、全氮、碱性磷酸酶及阳离子交换量是反映铅锌矿污染区土壤营养状况的主要因子。【结论】AMF孢子密度和总球囊霉素含量与土壤养分显著相关,可作为重金属污染地区生态系统环境状况检测的有效指标。     

丛枝菌根真菌对茶树耐盐性的影响

【目的】研究盐胁迫下接种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)对茶树根系侵染率、生长、耐盐性及茶树根际土壤酸性磷酸酶活性的影响,探索AMF提高茶树植株耐盐性的生理机理。【方法】以1年生茶树品种‘乌牛早’扦插幼苗为试验材料,采用盆栽试验,向盆土中接种丛枝菌根真菌,以接种灭菌接种物为对照,在幼苗移栽后2个月进行5,10,15,20,25,30mmol/kg 6个盐胁迫处理,分别于处理后50和100d测定茶树株高、根系菌根侵染率及叶片游离脯氨酸、丙二醛含量,100d时测定地径、主根长度、生物量、茶树叶片膜透性及根际土壤酸性磷酸酶活性,并运用模糊综合评判法对各处理的茶树生长质量进行鉴评。【结果】随着盐胁迫浓度的增加,AMF对茶树根系的侵染率逐渐降低,茶树株高、地径、生物量显著降低,生长质量下降,叶片游离脯氨酸、丙二醛含量和膜透性显著增加;与对照相比,在6个盐浓度下接种AMF后,茶树的生长量均有所增加,生长质量明显提高,叶片游离脯氨酸、丙二醛含量和膜透性均有所降低,茶树根际土壤酸性磷酸酶活性均明显提高,但其随着盐浓度的升高而下降。【结论】盐胁迫能抑制茶树的生长,而AMF可通过显著促进茶树体内渗透调节物质的积累和根际土壤酸性磷酸酶活性的提高,有效降低植株体内膜脂的过氧化水平,从而缓解盐胁迫对茶树的伤害,促进茶树在盐胁迫环境中的生长。     

烟草黑胫病植株根际土壤真菌群落多样性及结构分析

【目的】为改善云南烟区植烟土壤微生态环境及从土壤生防菌筛选等角度防治烟草黑胫病提供基础数据及理论依据。【方法】采用Illumina MiSeq高通量测序技术分析了健康与患病烟株根际土壤真菌群落结构。【结果】健康烟株根际土壤(ZCTY)和患病烟株根际土壤(HJTY)真菌OTU数分别为1809和1479个,同时ZCTY的OTU数、特有OTU数分别是HJTY的1.22、1.62倍,且HJTY中的真菌物种量、丰富度和多样性显著降低,ACE、Chao1和Shannon指数较ZCTY分别降低了31.87%、30.47%和0.68%;同时,优势种属中的Soilcoccozyma、镰刀菌属(Fusarium)、Spiromastix和青霉属(Penicillium)在两组间存在显著差异,较ZCTY相比,HJTY中的Soilcoccozyma、镰刀菌属和青霉属相对丰度分别增加了177.06%、54.32%和144.27%,而毛壳菌属(Chaetomium)等有益菌属显著减少,且Spiromastix是HJTY的特有菌属;烟株根际土壤真菌群落与土壤理化因子(pH、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾)变化存在一...     

生物有机肥防治烟草黑胫病效果及对烟株生长发育的影响

为了研究生物有机肥防治烟草黑胫病的效果及对烟株生长发育的影响,通过设置对照、施用土壤调理剂、施用生物有机肥和生物有机肥与土壤调理剂配合施用共4个田间试验处理,分别测定了移栽前、团棵期、旺长期和成熟期烟株根际土壤的细菌、真菌和放线菌的数量变化,调查了烟株的农艺性状和黑胫病发病率。研究结果表明,施用生物有机肥可大幅度提高烟株根际土壤中细菌、真菌及放线菌的数量,同时施用生物有机肥还可以提高烟株的株高、烟叶叶面积系数,并有效抑制烟草黑胫病的发病率。     

健康烟田与易感黑胫病烟田烟株不同生长时期根际土壤微生物区系变化规律

为控制烟草黑胫病的发生,研究了健康烟田与易感病烟田烟株生长过程中根际土壤微生物区系的变化。通过对根际土壤中可培养微生物数量的检测和土壤宏基因组测序,分析烟田根际土壤在烟株生长过程中微生物数量、群落结构及其多样性的变化。结果表明,在烟株生长过程中根际土壤可培养微生物数量先增加后减少,旺长期达到最大值,且健康烟田根际土壤中可培养细菌和放线菌数量大于易感病烟田,成熟期易感病烟田中可培养真菌数量显著高于健康烟田。土壤宏基因组测序结果表明,在烟株整个生长过程中微生物多样性逐渐降低,且健康烟田细菌多样性大于易感病烟田,成熟期健康与易感病烟田根际土壤微生物群落结构差异性较大,易感病烟田根际土壤中病原菌丰度随烟株生长迅速增加,成熟期病原菌占60.43%,发病率为60%,健康烟田根际土壤病原菌丰度仅为0.32%,发病率为0.4%。由此可以看出,土壤微生物群落结构改变、多样性降低、病原菌增加,是造成烟草黑胫病发生的主要原因。     

烟草苗移栽后室内与田间根结线虫幼虫侵染动态检测

【目的】根结线虫是烟草栽培中引发严重损失的重要病原,移栽初期易受多种根结线虫的侵染。检测植烟土壤中病原种群、侵染动态、二龄幼虫(J2)的数量,便于有效防控该病害。【方法】2013年秋采烤烟叶结束后采集病株根系和根际土壤,通过烟株根结中雌虫会阴花纹显微观察分析花生根结线虫、爪哇根结线虫和南方根结线虫的种群比例;利用采集的病圃土用于室内烟苗移栽,从移栽后第6天开始至21 d检测幼虫侵染入根系的动态。进一步将室内检测结果与2014年在病圃烟田移栽后检测的侵染动态结果进行比较。【结果】病株根结内检测到根结线虫3个种群:花生根结线虫(52.6%),爪哇根结线虫(31.6%)和南方根结线虫(15.8%)。移栽烟苗前田间土壤50 m L中的平均J2数量为8.4条。检测了室内和田间移栽烟苗后的6~21 d根组织内J2,室内侵染高峰期所需的时间较短,且侵染率显著高于田间试验。【结论】烟田病圃中存在3种根结线虫,移栽烟苗前病圃土壤中仍检测到J2平均8.4条/50 m L,室内与田间移栽烟苗后J2侵入根组织内的时间较早。     

烟草根结线虫病对烟株根际土壤真菌群落结构及多样性的影响

【目的】通过研究根结线虫病患病烟株与健康烟株根际土壤真菌群落结构及多样性，明确烟草根结线虫病发生的微生态机制。【方法】利用Illumina MiSeq高通量测序技术分析根结线虫病患病烟株与健康烟株根际土壤真菌群落结构和土壤养分变化特征。【结果】根际土壤真菌OUTs数健康烟株与病株分别为2120和1170个，健康烟株土壤真菌OUTs数是病株的1.81倍，特有OTUs数是病株的3.31倍；病株根际土壤的Shannon、ACE和Chao1等指数分别较健康烟株降低12.16%、52.96%、50.40%。病株根际土壤中桑尼被孢霉(Mortierellasarnyensis)、未分类被孢霉菌属(unclassified＿g＿＿Mortierella)、未分类真菌界(unclassified＿k＿＿Fungi)和未分类青霉菌属(unclassified＿g＿＿Penicillium)的相对丰度较健康烟株分别增加139.01%、134.83%、203.27%和361.94%,且差异均达到显著水平(P<0.05);根际土壤真菌群落组成的PCoA分析结果表明，健康烟株与病株根际土壤真菌物种组成存在...     

连作和感病对烟株根际土壤真菌群落结构的影响

【目的】了解连作及其与根腐病感染对烟株根际土壤真菌群落结构及多样性的影响,为连作土壤微生态环境定向调控和根腐病精准防治提供理论依据和技术指导。【方法】分别选取连作2,4和8年烟田健株（依次记为HT2、HT4、HT8）和根腐病感病烟株（依次记为ST2、ST4、ST8）根际土壤,以同区域撂荒2年以上耕层土壤为对照（CK）,测定不同处理土壤理化性质,利用高通量测序技术分析不同连作年限烟田健株和病株根际土壤真菌群落组成和多样性的差异,并基于冗余分析探讨了土壤化学性质与真菌群落分布的相关性。【结果】与对照（CK）相比,连作和感病降低了烟株根际土壤真菌群落的丰富度和多样性。健株根际土壤真菌优势菌群累积相对丰度总和小于病株。属水平上,连作2年和4年烟田健株和病株根际土壤镰刀菌属（Fusarium）相对丰度增幅为81.3%～665.1%,随连作年限的延长,健株和病株根际土壤淡紫紫孢菌属（Purpureocillium）相对丰度降幅为295.2%～1 387.1%;种水平上,健株和病株根际土壤茄腐镰刀菌（Fusarium solani）相对丰度增幅为88.5%～844.3%。土壤指示物种相对丰度随连作年限的延长而降低。土壤化学性质与真菌群落丰度密切关联,其中pH值和速效钾含量是影响连作和感病烟株根际土壤真菌群落分布的核心环境因子。【结论】连作和感病降低了烟株根际土壤真菌群落及有益菌群落的丰富度和多样性,但提高了病原菌的相对丰度,茄腐镰刀菌可能是引起试验烟株根腐病的主要病原菌。     

马铃薯健株与黄萎病株根际土壤真菌群落结构及其对碳源利用特征

[目的]通过研究马铃薯健康植株与黄萎病株的根际土壤真菌群落结构与功能多样性的差异,明确土壤真菌群落结构与黄萎病发生之间的关系,为最终从微生物生态学的角度解释马铃薯黄萎病的发生原因及其生态防控提供理论依据.[方法]以河北省坝上地区马铃薯健株与黄萎病株的根际土壤为研究对象,分别利用实时荧光定量PCR(real-time P...     

烟草根黑腐病不同发病程度与土壤养分及微生物群落的关系

【目的】分析烟草根黑腐病发病程度对土壤养分及微生物群落结构的影响,探究不同病害发生条件下土壤环境、微生物群落间的关系,为烟草根黑腐病防控提供理论依据。【方法】以贵州省安顺烟区为调查区域,收集烟草根黑腐病不同发病程度(0、1、3、5级)烟株根际土壤,测定土壤理化性质;采用16S rDNA和ITS基因测序技术进行分析,探讨不同发病程度下烟株根际土壤养分、细菌及真菌群落结构差异。【结果】与正常土壤相比,随着病害程度的加重,土壤细菌群落的均匀度和丰富度降低,而真菌群落的均匀度和丰富度升高。与正常土壤相比,发病土壤中细菌群落鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、Candidatus_Udaeobacter、苔藓杆菌属(Bryobacter)和芽单胞菌属(Gemmatimonas)相对丰度下降,而芽孢杆菌(Bacillus)丰度上升;同时真菌群落镰刀菌属(Fusarium)、柱孢属(Cylindrocarpon)、毛霉属(Mucor)丰度下降,而Nicotiana、茎点霉属(Setophorna)、亡革菌属(Thanatephorus)、锥毛壳属(Coniochaeta)、织球壳菌属(Plectosphaerella)和四枝孢属(Tetracladium)丰度上升。指示物种分析结果表明,芽单胞菌属、织球壳菌属和四枝孢属可能是不同发病程度土壤细菌、真菌群落属水平差异的主要物种。冗余分析(RDA)和方差分解分析(VPA)结果表明,土壤铵态氮(NH-N)和有机质(SOM)是细菌、真菌群落结构发生变化的主要驱动因子。【结论】根际土壤中细菌芽单胞菌属丰度的下降和真菌四枝孢属丰度的上升是烟草根黑腐病严重发生的关键微生物因素,提高土壤SOM和NH-N含量能有效降低烟草根黑腐病发病程度。     

烟草成熟期根际硝化细菌种群的结构及其多样性

 【目的】研究烟草成熟期的根际及非根际土壤硝化细菌群落结构和多样性。【方法】运用PCR-DGGE技术对攀枝花市盐边县主要烟区采集的5个烟草根际土样和5个非根际土样进行分析。【结果】所有样品的DGGE图谱表明：各个土壤的硝化细菌群落结构和多样性有较大差异。根际土壤的多样性指数（H）、丰度（S）及均匀度（EH）并非都高于非根际土壤,这可能与烟草成熟期根系分泌物对硝化细菌的抑制有关。不同的土壤类型间的硝化细菌结构有较大的差异。回收的DGGE条带序列结果显示,大部分与冰川、溶岩等极端环境中非培养硝化螺菌属（Nitrospira sp.）相近,而小部分与目前尚未可知的非培养硝化细菌相近。【结论】成熟期的烟草根际土壤中硝化细菌多样性程度总体优于非根际土壤。     

甘蔗套种马铃薯机械化栽培对土壤微生物多样性及甘蔗养分吸收的影响

【目的】研究甘蔗套种马铃薯机械化栽培对土壤微生物多样性和甘蔗养分吸收的影响,为该套种模式的推广应用提供理论依据。【方法】采用大田随机区组试验,设甘蔗单作（对照）和甘蔗套种马铃薯2种栽培模式,每种种植模式分为根际区和非根际区进行土壤采集,即甘蔗单作区的根际土、非根际土及甘蔗套种区的根际土、非根际土。利用传统测定方法和Illumina高通量测序技术分析2种栽培模式下的土壤理化性质、甘蔗养分吸收和微生物多样性的差异。【结果】与甘蔗单作相比,套种区甘蔗根际土的有机质、水解性氮、有效磷和速效钾含量分别显著提高4.93%、12.32%、6.40%和8.92%（P< 0.05,下同）;非根际土的有机质、水解性氮、有效磷和速效钾含量分别显著提高10.50%、56.01%、48.31%和51.52%;套种区显著降低了土壤容重,提高了土壤含水量。套种区土壤的真菌Shannon、ACE和Chao1指数显著高于单作区,Simpson指数显著低于单作区;土壤细菌Shannon、Simpson、ACE和Chao1指数则与单作区无显著差异（P> 0.05,下同）。套种提高了土壤细菌酸杆菌门（Acidobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）和浮霉菌门（Planctomycetes）及真菌担子菌门（Basidiomycota）、毛霉菌门（Mucoromycota）和其他未知真菌类群的比例,降低了细菌变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）和杆菌属门（Patescibacteria）及真菌子囊菌门（Ascomycota）的比例。相关分析结果显示,土壤pH、速效钾、土壤容重和土壤含水量对土壤细菌及真菌群落的影响较大,其中土壤细菌群落中的拟杆菌门和厚壁菌门分别与土壤容重和土壤有效磷呈显著正相关,绿弯菌门和芽单胞菌门分别与土壤容重和土壤速效钾呈显著负相关;土壤真菌群落中的子囊菌门与土壤容重呈显著正相关,担子菌门与土壤容重呈显著负相关。套种显著降低了苗期甘蔗对磷和钾的吸收量,对生长后期甘蔗的养分吸收无显著影响。【结论】甘蔗套种马铃薯机械化栽培可有效改善土壤理化性质,改变土壤微生物群落结构,提高甘蔗产量和含糖量,增加经济效益,实现土地的用养结合,是较合理的套种模式。     

耕作深度与翻压绿肥对植烟土壤细菌群落结构及多样性的影响

【目的】研究不同耕作深度与翻压绿肥对植烟土壤细菌群落特征的影响,以期筛选出适宜贵州福泉黄壤烟区的耕作深度与绿肥品种,为该烟区培肥改土及保障优质生态烟叶生产提供理论依据。【方法】以旋耕深度（浅耕与深耕）和翻压绿肥（油菜、光叶紫花苕、黑麦草）后的0~20 cm耕层烟株根际土壤为研究对象,以无绿肥土壤为对照,采用Illumi...     

AMF与隔根对紫色土上玉米||大豆种间氮竞争的影响

【目的】旨在探究紫色土上接种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungus,AMF)和不同间作模式对玉米(Zea mays L.)和大豆(Glycine max L.)作物种间相对竞争能力及氮(N)营养竞争比率的影响,为AMF调控菌根作物间的养分资源利用和竞争作用提供科学依据。【方法】论文通过温室内盆栽试验,设置3种不同间作模式(不分隔、尼龙网分隔、塑料布分隔)和不同AMF处理(不接种(NM)、接种Glomus etunicatum(G.e)),分析比较了玉米和大豆植株生长和氮营养状况,量化AMF和间作模式对玉米和大豆的种间竞争能力和氮营养竞争比率的影响。【结果】相同间作条件下,玉米始终具有较强的竞争优势,大豆处于竞争劣势,其中G.e不分隔处理下,玉米相对大豆的种间竞争能力和氮营养竞争比率最大。无论接种与否,玉米植物氮含量、氮吸收量和根系生物量在3种间作模式下均表现为不分隔模式尼龙网分隔模式塑料布分隔模式,大豆恰恰表现出相反的趋势。与NM处理相比,接种AMF显著提高玉米相对大豆的种间竞争能力和氮营养竞争比率,其中,不分隔模式下,玉米地上部和根系生物量分别增加20.48%和23.50%,玉米地上部和根系氮吸收量分别提高64.20%和37.60%。对于根际土壤碱解氮而言,G.e-不分隔处理显著提高了玉米和大豆植物对土壤有效氮的吸收,而显著降低了其根际土壤碱解氮含量,减少了土壤碱解氮残留。【结论】不同间作模式下的玉米和大豆竞争能力有所不同,但玉米对氮的竞争能力始终大于大豆,且外源AMF也显著提高了玉米相对大豆的种间竞争能力和氮营养竞争比率。表明AMF在调控间作植物间的资源利用和维持农田作物多样性方面具有重要的生态学意义。     

盐碱地白刺不同部位微生物群落高通量分析

【目的】研究新疆盐碱环境中耐盐植物白刺的根际土壤和叶片内生微生物群落的结构丰富度和多样性。【方法】运用Novaseq测序平台对白刺根际土壤和叶片进行16SrDNA-V4区和ITS1区测序。经FLASH进行拼接,经过Qiim过滤叶绿体和线粒体序列,得到的序列在97%的序列相似性水平上聚类成为操作分类单元(OTUs)。对序列数据进行生物信息学分析,评价物种的Chao1指数、shannon指数以及Alpha多样性。【结果】白刺根际土壤细菌优势菌群为放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes);真菌优势菌群为子囊菌门(Ascomycota)。叶片内生细菌优势菌群为蓝细菌门(Cyanobacteria)和放线菌门(Actinobacteria);真菌优势菌群为子囊菌门(Ascomycota),白刺不同部位的微生物菌群数量和多样性有显著差异(P<0.05),白刺各样地之间微生物群落构成差异明显。【结论】白刺不同部位微生物群落的丰富度和多样性分布。     

烟草黑胫病拮抗细菌的分离、鉴定及发酵条件优化

【目的】从美洲大蠊肠道筛选获得对烟草黑胫病病原菌具有拮抗作用的拮抗菌株,明确拮抗菌株的分类地位、优化其发酵条件及测定其对烟草黑胫病的室内防治效果,为烟草黑胫病的生物防治提供菌种资源。【方法】以美洲大蠊肠道为材料,利用稀释涂布平板法及平板对峙法筛选对烟草黑胫病具有拮抗作用的菌株,根据形态特征、生理生化、16S rDNA和...     

近自然管理方式对橡胶林根际土壤真菌群落结构和多样性的影响

【目的】探究近自然管理后橡胶林土壤、根际和根表中真菌物种组成和多样性变化,为橡胶林生物多样性恢复和天然橡胶的可持续发展提供理论基础。【方法】在试验场内建立1 ha橡胶林固定样地进行近自然管理,同时建立常规处理和除草剂处理的样地进行对比,基于高通量测序的方法分析土壤、根际及根表中真菌群落结构、多样性和群落功能。【结果】橡胶林进行近自然管理和除草剂处理后,其土壤有机质和全磷含量降低,近自然管理后pH和含水率升高。常规林、近自然管理林和除草剂处理林土壤、根际和根表的主要优势真菌类群是子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota);近自然管理后橡胶林土壤中子囊菌门减少,根际和根表中子囊菌门增加。在OTU水平上进行PCoA分析,土壤和根表中物种组成存在显著差异(P<0.05)。3种橡胶林土壤、根际和根表中真菌的α多样性无显著差异(P>0.05);在OTU水平上的γ多样性分析,根表中近自然管理林的真菌物种总量高于常规林和除草剂处理林;RDA分析结果表明土壤、根际和根表中主要环境影响因子分别为pH、全氮和有机质。通过FUNGuild功能预测,3种橡胶林土壤、根际及根表真菌群落的营养型以腐生营养型为主,土壤中腐生营养型真菌含量高于根际和根表,近自然管理后橡胶林土壤中腐生营养型真菌减少。【结论】近自然管理方式后橡胶林土壤理化性质和养分发生改变,在一定程度上影响真菌的群落结构和多样性,同时增加了土壤中真菌在根表上的富集。