黄萎病不同发生程度棉田土壤中的真菌群落特征分析

目的 真菌是土壤微生物系统的重要组成部分,对土壤环境变化有明显的指示作用。本研究对黄萎病不同发生程度棉田土壤中的真菌群落特征进行分析,旨在探明大丽轮枝菌（Verticillium dahliae）入侵棉田对土壤中真菌多样性和群落结构的影响,揭示土壤中真菌群落在棉花黄萎病发生过程中的生态作用。方法 以阿克苏、石河子不同发病程度棉田和库尔勒人工接菌棉田为研究对象,从中采集6个土壤样品：阿克苏重病田土壤（AD）、阿克苏对照田土壤（ACK）、石河子重病田土壤（SD）、石河子对照田土壤（SCK）、库尔勒重病田土壤（KD）、库尔勒对照田土壤（KCK）。采用Illumina Hiseq高通量测序技术,研究土壤中真菌的多样性及群落结构,结合冗余分析（RDA）明确真菌群落结构与土壤养分的相关性。结果 在97%相似度水平下,AD和SD样品中真菌的OTU数量、Chao1和Ace丰富度指数均分别高于其对照ACK、SCK,而Simpson指数均分别低于其对照;人工接菌的KD与其对照KCK样品之间OTU数量、Chao1和Ace丰富度指数以及Simpson指数均无显著差异。NMDS分析表明,AD、SD土壤样品首先表现为明显的空间趋向性,之后表现为时间趋向性,而库尔勒土壤样品则首先表现为时间趋向性,其次是空间趋向性。群落组成方面,在门水平上,土壤中Ascomycota的丰度占绝对优势,其次为Basidiomycota和Mortierellomycota,3个门在KD与KCK样品之间以及SD与SCK样品之间的丰度差异较小,而在AD和ACK样品之间丰度差异较大;在属水平上,Sporobolomyces的丰度最高,其与Mortierella在不同区域重病田土壤中丰度均高于对照,而Wardomyces均低于对照。此外,AD样品中Pyrenochaetopsis、Microdochium、Fusarium的丰度均低于ACK,而此3个属在SD样品中的丰度均高于SCK样品。组间差异显著分析表明,库尔勒、石河子土壤中的显著差异标记均主要富集于重病田中,而阿克苏土壤中显著差异标记主要富集于无病田中。相关性分析表明,土壤中有机质、全氮量与真菌的OTU数量、丰度呈显著正相关,与Simpson指数的相关性低;pH、全磷和全钾与Simpson指数明显正相关,总盐与Simpson指数明显负相关。RDA分析表明,土壤中的真菌群落与有机质、全氮、总盐明显相关。结论 自然重病棉田土壤中真菌的OTU数量、丰度均高于轻病或无病田,而真菌的多样性低。人工接种大丽轮枝菌短期内未对土壤中真菌的丰度、多样性和群落结构造成明显影响。土壤中真菌的多样性、丰度和组成受有机质、全氮、含盐量等指标影响显著。采样时期对土壤中真菌群落结构同样有明显影响。     

草莓枯萎病病株与健株根际基质真菌群落组成分析

植物根际微生物群落在植物生长发育及病害发生防治方面具有重要作用.由尖孢镰刀菌草莓专化型(Fusarium oxysporum f.sp.fragariae)引起的枯萎病是草莓生产中的典型土传病害,危害极大.旨在揭示草莓植株根际枯萎病真菌群落结构与枯萎病发生之间的关系,从微生物生态学角度对草莓枯萎病的生态防控提供理论依据.以南京地区草莓枯萎病病株和健株根际基质为研究对象,用高通量测序技术检测草莓根际基质的真菌组成.结果表明,草莓枯萎病病株与健株根际基质相比,真菌群落组成发生了显著改变;病株根际基质真菌多样性指数较健株高;病株根际基质中优势属是刺孢菌属,优势种是蚜虫莫氏黑粉菌;健株根际基质中优势属是Pseudothielavia(暂无统一中文名),优势种是Paecilomyces tabacinus(暂无统一中文名);病株根际基质尖孢镰刀菌相对丰度明显高于健株根际基质,提高了14.83倍,表明枯萎病的发生与尖孢镰刀菌含量的大幅度增加密切相关.     

长毛拟青霉发生对羊肚菌根际土壤真菌群落结构的影响

为了探究长毛拟青霉(Paecilom yces penicillatus)发生对羊肚菌根际土壤真菌群落结构的影响,分别对未栽培羊肚菌的对照土壤、健康生长的羊肚菌根际土壤和感染长毛拟青霉的羊肚菌根际土壤进行高通量测序及分析.结果 表明,栽培羊肚菌使土壤真菌群落多样性降低,当长毛拟青霉病害发生后土壤真菌群落多样性增加,长毛...     

不同轮作模式对马铃薯根际土壤真菌群落的影响

【目的】揭示不同轮作模式对马铃薯根际土壤真菌群落的影响,为土壤健康管理及维持马铃薯可持续生产提供科学依据。【方法】分别对旱地轮作和水旱轮作模式下的马铃薯健康植株及发生细菌性软腐病植株的根际土壤样品进行采集,将旱地轮作和水旱轮作模式下健康植株根际土壤样品分别记为HD.J和SH.J,将旱地轮作和水旱轮作模式下发生细菌性软腐病植株根际土壤样品分别记为HD.B和SH.B。利用Illumina高通量测序平台,分析真菌核糖体DNA内转录间隔区1（ITS1）的序列,比较在2种轮作模式下马铃薯根际土壤真菌群落特征的差异。【结果】马铃薯健康植株的根际土壤真菌群落组成和多样性特征在2种轮作模式下相似,主坐标分析也显示HD.J和SH.J的距离很接近。HD.J和SH.J在门水平已知的真菌类群中均以子囊菌门和担子菌门为优势菌门,子囊菌门的相对丰度分别为33.0%和30.0%,担子菌门的相对丰度分别为3.8%和9.6%;HD.J和SH.J的门水平未知真菌丰度分别为63.0%和60.0%。HD.J和SH.J的共有优势目是子囊菌门的肉座菌目、柔膜菌目、格孢腔菌目和粪壳菌目及担子菌门的伞菌目,推测是马铃薯根际土壤真菌群落的核心类群。2种轮作模式下的马铃薯根际土壤真菌群落Alpha多样性依次为HD.B>SH.J>HD.J>SH.B。HD.B和SH.B中担子菌门的相对丰度明显高于HD.J和SH.J,其中SH.B中担子菌门的地星目真菌丰度高达82.8%,HD.B中担子菌门的银耳目丰度为18.6%;HD.B中还有2个优势属分别是可引起马铃薯黄萎病的轮枝孢属和引起水稻菌核杆腐病的双曲孢属,丰度分别为6.8%和5.9%。通过比对FUNGuild数据库预测根际土壤真菌营养型,发现HD.J只有病原营养型真菌相对丰度较高（20.6%）,HD.B的病原营养型真菌、腐生营养型真菌和病原—腐生—共生营养型真菌的相对丰度分别为15.4%、18.8%和21.4%;SH.J和SH.B的腐生营养型真菌相对丰度分别为28.2%和10.2%,其他营养型真菌的相对丰度总和分别为4.6%和4.9%。【结论】马铃薯根际土壤真菌优势类群在2种轮作模式下保持稳定,推测是马铃薯根际土壤真菌群落的核心类群,对维持马铃薯健康生长具有重要意义。旱地轮作模式可能更有利于根际土壤中病原营养型真菌的富集,发病马铃薯可能更有利于根际土壤中腐生营养型真菌生长,导致土壤微生态平衡被破坏,及时清理发病植株残体可加快恢复土壤健康。     

文冠果人工林根际土壤真菌和根系内生真菌群落多样性1）

文冠果（Xanthoceras sorbifolia Bunge）根际土壤和根系内生真菌的多样性与土壤养分变化具有相关性。以人工文冠果林为研究对象,采集根际土壤和细根并提取DNA,采用Illumina Miseq高通量测序技术分析真菌rDNA的ITS1区域,同时测定了根际土壤的N、P和有机质等因子,以分析文冠果林根际土壤真菌和根系共生真菌与环境因子的关系。结果表明：①测序共获得clean reads有238．8104万个（土壤209．2113万个,根系295．9910万个）;在97％的相似度水平下,共获得1115个操作分类单元（ OTUs）：根际土壤真菌1028个,根系共生真菌514个,其中有59个OTUs鉴定为菌根真菌。在10～12年生林中,病原真菌数量较高,主要为镰刀菌属（ Fusa rium）、链格孢属（ Atl ernaria）及青霉属（ Penicillium）,可能与林地土壤肥力退化有关。②不同林龄文冠果根际土壤理化性质差异显著,1～2年生林土壤肥力较高,全氮、速效氮、全磷、速效磷质量分数分别为110．00、345．6、230．00、5．18 mg· kg－1,均高于5～7年生林和10～12年生林。随土壤肥力降低根内真菌OTUs个数递减。③1～2年生林根际土壤和根系内生真菌丰富度指数Chao1、均匀度指数ACE均最高。真菌群落多样性指数Simpson与全氮、速效磷质量分数呈正相关关系。可见,不同林龄文冠果人工林真菌群落存在差异,文冠果根际真菌群落与土壤环境因子之间具有相关性。     

赣南脐橙黄龙病株与健康株的根际土壤真菌群落多样性比较

通过高通量测序技术,结合相关生物信息学,分析了赣南脐橙黄龙病株和健康株的根际土壤真菌群落多样性差异。结果显示,赣南脐橙黄龙病株根际土壤真菌群落的丰度比健康株低48.41%,丰富度比健康株高8.9%,群落多样性比健康株多23%;发现了17个典型的黄龙病伴生真菌属、包括球囊菌门(Glomeromycota)和10个典型的伴减真菌属。     

基于高通量测序的龙胆草根际土壤真菌群落结构分析

为了探究药用植物种植年限对土壤根际真菌多样性的影响和根际群落结构的差异,从根系与土壤微生物关系角度为药用植物的生产实践提供理论基础,采用Illumina Miseq测序平台分析不同种植年限龙胆草根际土壤的真菌群落.结果表明,测序获得的1541个OUT分属于11门28纲59目109科173属.与未种植龙胆草的土壤相比,龙...     

健康与感染枯萎病辣椒植株根际土壤真菌群落结构与多样性

近年来,辣椒枯萎病发生越来越严重。为了比较感染枯萎病和健康辣椒根际土壤真菌群落多样性和结构的差异,本研究采用Illumina Miseq测序技术,对漳州3个辣椒种植基地枯萎病典型患病样地的健康植株和感病植株根际土壤中的真菌18S rRNA基因V4区片段进行高通量测序。结果表明,感染枯萎病辣椒植株根际土壤真菌群落多样性低于健康植株。子囊菌门(Ascomycota)为健康与感染枯萎病植株根际土壤的最优势门,丰度分别为18.5%和38.23%。健康和感染枯萎病植株的优势属为被孢霉菌属(Mortierella)、假裸囊菌属(Pseudogymnoascus)、镰刀菌属(Fusarium)和红曲霉菌属(Monascus),感染枯萎病植株的被孢霉菌属相对丰度显著低于健康植株,而镰刀菌属和红曲霉菌属相对丰度显著高于健康植株。     

不同地黄品种根际土壤真菌群落结构研究

[目的]通过研究不同地黄品种根际土壤真菌的群落结构,以明确不同地黄品种的根际土壤中真菌的群落结构和组成是否具有差异,为优选抗病性地黄品种提供数据支撑.[方法]通过采用传统的平板培养和分离方法,将吨王、北京3号、沁怀、金九、金状元、狮子头6个地黄品种土壤中的真菌先进行纯培养分离、鉴定和计数,然后提取初步分离得到的真菌菌株的DNA,采用基于ITS序列的一代测序技术,通过ITS序列扩增、测序比对,进一步鉴定真菌的种类,并进行聚类分析,分析真菌的群落结构及多样性.[结果]从6个地黄品种的根际土壤中共分离出34株真菌,分别通过形态、显微鉴定以及序列分析,最终归属于13属27种,主要属于青霉属、毛霉属、曲霉属、根霉属、酵母属、枝孢属、链格孢属等.其中沁怀中分离出来的真菌属于4属,狮子头3属,金九3属,金状元4属,吨王和北京3号均为5属.[结论]不同地黄品种根际土壤中真菌的群落结构具有一定差异,地黄根系对其根际土壤中的真菌数量、组成和种类具有一定的塑造性.     

花铃期棉花黄萎病抗病与感病品种对土壤细菌群落结构的影响

【目的】研究花铃期棉花黄萎病抗/感品种土壤细菌群落结构,了解抗/感品种土壤细菌群落结构与土壤理化性质之间的关系,为棉花黄萎病的监测与绿色生态防控打下理论基础。【方法】通过田间小区试验,以感病品种(鄂荆1号,EJ)和抗病品种(冀863,J863)为试验材料,采用实时荧光定量PCR(real-time PCR)和高通量测序(Illumina MiSeq)技术分别测定花铃期不同阶段(盛花期、开花后期和结铃期)土壤中大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)数量和土壤细菌群落结构,结合冗余分析(RDA)明确细菌群落结构与土壤理化性质的相关性。【结果】棉花黄萎病的发生与土壤中大丽轮枝菌ITS基因拷贝数量存在不同程度的相关性,其中感病品种EJ的发病率和病情指数与土壤中病原菌数量呈正相关,而抗病品种J863的发病率和病情指数与病原菌数量相关性不大。除盛花期外,棉花开花后期和结铃期抗病品种J863土壤中的病原菌数量低于感病品种EJ。高通量测序分析表明,除开花后期,抗病品种J863在盛花期和结铃期的细菌丰富度Chao1和ACE指数均高于感病品种EJ。主成分分析表明,抗/感品种之间及其在花铃期...     

Control Efficacy of Broccoli Residues on Cotton Verticillium Wilt and Its Effect on Soil Bacterial Community at Different Growth Stages

【Objective】The objective of this study is to research the effects of broccoli residues (BR) on cotton verticillium wilt and soil bacterial community structure at different growth stages, and to provide new ways and ideas for green ecological control of cotton verticillium wilt and reduction of chemical pesticides.【Method】In the field plot experiment, the soil planted with cotton was treated with broccoli residues and no broccoli residues (CK). The incidence dynamics of cotton verticillium wilt in different treatments were monitored at different growth stages. The number of DNA copies of Verticillium dahliae was determined by real-time quantitative PCR, and the structure of soil bacterial communities was measured by high-throughput sequencing (Illumina MiSeq). The effects of broccoli residues returning to soil on the quantity of pathogen and the community of soil bacteria were analyzed. Principal component analysis (PCA) was used to explore the characteristics and rules of structural changes of soil bacterial community at the level of phylum and genus in different growth stages.【Result】The incidence and disease index of cotton verticillium wilt showed a downward trend after the return of broccoli residues to soil, respectively. Moreover, the peak period of verticillium wilt was delayed, and 70.77% control efficacy was achieved at the peak period. The development curve of disease index and time course of disease in the whole growth period was established, and the average control efficacy was 57.21%. Compared to the blank control, the number of DNA copies of V. dahliae was decreased by 10.96%, 11.11%, 25.95% and 11.25% at the 4 stages of cotton growing and non-growing season, respectively, after the return of broccoli residues to soil. Illumina MiSeq analysis showed that broccoli residues treatment significantly increased soil bacterial diversity. The richness index Chao1 was increased significantly at all growth stages, and the ACE index was significantly increased at the pre-sowing stage, flowering and boll stage and boll-opening stage. Compared to the blank control, the relative abundance of Actinobacteria was increased significantly at different growth stages after the return of broccoli residues to soil. Meanwhile, the results showed that there were differences in the composition of dominant microorganisms at different growth stages after the return of broccoli residues to soil. For example, Firmicutes increased to the dominant microflora at the pre-sowing stage and seedling stage, and Cyanobacteria became the dominant microflora at the bud stage and flowering and boll stage. Principal component analysis showed that broccoli residues to soil changed the structure of bacterial community at seedling stage, bud stage, flowering and boll stage and boll-opening stage. Further analysis showed that the relative abundance of Streptomyces and Bacillus was significantly increased after the return of broccoli residues to soil.【Conclusion】Broccoli residues returning to soil can effectively inhibit the occurrence of cotton verticillium wilt, reduce the number of DNA copies of V. dahliae in soil, change the structure of soil bacterial community, and increase the relative abundance of beneficial microorganisms, which is an effective green measure to control cotton verticillium wilt.     

马铃薯根际土壤细菌群落结构及其对干旱胁迫的响应

为研究马铃薯根际土壤细菌的群落结构及其对干旱胁迫的响应,采用盆栽试验,以开花期马铃薯根际土壤为研究对象,提取其总DNA,通过Illumina Miseq对细菌 V3~V4区进行高通量测序,对干旱处理下马铃薯根际微生物的群落结构进行分析。结果表明,共鉴定有效序列1 263 889条,6 785个OTUs归属33个门、94个纲、267个目、462个科、919个属、1 930个种。与对照土壤相比,种植马铃薯后根际土壤中的变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、厚壁菌门（Firmicutes）和芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）为优势菌门,其中放线菌门（Proteobacteria）的相对丰度显著增加。干旱处理提高了马铃薯根际土壤中变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）和假单胞菌属（Pseudomonas）的相对丰度。PCoA（principal coordinates analysis）分析显示,种植马铃薯和干旱胁迫是造成土壤细菌群落结构变异的重要因素。PICRUSt（phylogenetic investigation of communities by reconstruction of unobserved states）分析表明,干旱处理后根际土壤细菌的变化与马铃薯植株的生理代谢、信号转导、防御机制和基本生命活性等密切相关,对植物的生存和耐旱性具有重要意义,为通过改良土壤微生物环境来提高植物胁迫耐受性提供了重要参考。     

马铃薯黄萎病菌生物学特性及室内药剂筛选

对马铃薯黄萎病两种病原菌的生物学特性以及室内药剂筛选进行了测定.结果表明,两种病原VertiG cillium alboGatrum Reinke ＆ Berthold 和V．dahliae Kleb．的生物学特性具有部分共同点：生长温度范围均为10~35℃,都能够利用5种供试培养基和5种供试碳源.但在其他方面存在较多差异：V．alboGatrum菌丝生长最适培养基为梅干煎汁培养基,最适温度20℃,酸碱度生长范围为 pH 值5.0~11.0,最适 pH 值8．0,最适碳、氮源为甘油和磷酸铵;而V．dahliae 菌丝生长最适培养基为改良查氏2号培养基,最适温度25℃,酸碱度生长范围为 pH 值5．0~12．0,最适 pH 值7.5,最适碳、氮源为蔗糖和硝酸钠.药剂筛选试验结果表明：50％苯并咪唑、70％甲基硫菌灵及75％百菌清表现出良好抑菌作用,EC50值≤4．05 mg/L.     

施用棉秆炭连作棉花根际土壤真菌多样性与土壤理化性质及黄萎病的相关性

【目的】研究施用棉秆炭,连作棉花根际土壤真菌群落多样性与土壤理化性质及黄萎病病害的关系,为棉秆的合理利用和防治棉花连作障碍提供科学依据和理论指导。【方法】以棉秆移除(NPK)和棉秆还田(NPKS)为对照,采用常规分析和454高通量测序技术,研究棉秆移除基础上施用常量棉秆炭(22.50 t/hm²,NPKB1)和增量棉秆炭(45.00 t/hm²,NPKB2)条件下,新疆棉花根际土壤真菌群落多样性、理化性质和黄萎病病害发生的相关性。【结果】施用棉秆炭连作棉花根际土壤真菌多样性和理化性质有显著相关性。经过2年的2%棉秆炭的施用显著降低了真菌多样性。真菌NPKS和NPKB2处理OTU丰度分别显著降低了15.63%和46.25%(P<0.05),Shannon多样性指数分别显著降低了11.81%和65.40%。不同用量棉秆炭对子囊菌门和接合菌门真菌数量的影响较大,但菌根真菌数量降低。NPKB2处理土壤中Gibberella、Fusarium和Verticillium等病原真菌数量较NPK处理显著降低。施用棉秆炭显著增加了棉花根际土壤中有机质、速效钾和速效氮的含量,而速效磷的含量则降低;对pH的影响不显著,但显著提高了土壤的电导率。RDA分析中,土壤有机质和速效氮是影响棉花根际土壤真菌群落结构的重要环境因素。与NPK处理和NPKS处理相比,NPKB1处理增加了黄萎病病害发病率和病情指数,NPKB2处理黄萎病病害发病率下降不显著,病情指数分别降低了2.2%和15.0%。Verticillium数量与黄萎病发病率和病情指数呈极显著正相关。施用棉秆炭降低了棉花黄萎病病原菌数量,与NPK处理相比,增量棉秆炭Verticillium数量显著降低了63.83%。与NPK处理和NPKS处理相比,NPKB1处理增加了黄萎病病害发病率和病情指数,NPKB2处理黄萎病病害发病率下降不显著,病情指数分别降低了2.2%和15.0%。【结论】施用棉秆炭降低了连作棉花根际土壤真菌多样性,减少了黄萎病病原菌数量,增加了连作棉花根际土壤养分含量。虽然没有显著降低棉花黄萎病发病率,但有缓解病害发病程度的趋势。     

碳氮有机物料对有机菜田土壤真菌多样性影响的模拟试验

利用变性梯度凝胶电泳法(PCR-DGGE),研究了施入不同碳氮有机物料56d后,有机生产系统菜田土壤真菌群落结构的特征。结果表明,常规生产系统土壤和有机生产系统土壤的真菌群落结构有明显差异。有机生产系统土壤加秸秆处理(OS)的微生物氮含量显著高于其他处理。由DGGE图谱Shannon-Wiener多样性指数分析得知,有机生产系统土壤(O)以及加入苜蓿处理后(OA)的真菌多样性指数大于常规生产系统土壤,但是加入苜蓿后两者之间多样性指数的差距有缩小趋势,有机生产系统土壤加秸秆处理(OS)多样性指数最高。非加权组平均法(UPGMA)聚类分析将常规和有机背景土壤分为2大族群。DGGE条带测序和系统进化树表明,35个条带的近缘种大部分为非培养真菌,主要优势菌群归属为Pyronemataceae、Pleosporaceae和Ascobolaceae。致病真菌Pleosporaceae的F9和F24条带仅存在于常规土壤,经过添加苜蓿改善后(CA),这些致病菌群条带减弱。具有分解纤维素功能的Ascobolaceae真菌为有机土壤的特征性条带。     

不同因素影响下棉田土壤中大丽轮枝菌微菌核的数量特征

[目的]土壤中大丽轮枝菌的微菌核是棉花黄萎病发生的关键因子,研究外界因素对土壤中微菌核数量的影响特征,为棉花黄萎病的防治提供参考意义.[方法]利用选择性分离培养与荧光定量PCR技术,检测采自新疆棉花黄萎病田内不同处理组土壤中的微菌核,并结合室内盆栽试验进行验证.[结果]大丽轮枝菌微菌核在棉田土壤中呈聚集分布,不同抗病性...     

泰山白首乌根际土壤真菌多样性分析

为了解泰山白首乌根际土壤微生物群落结构和组成,充分利用根际微生物资源,采用Illumina MiSeq高通量测序技术,分析测定来自山东省莱芜市莲花山（LW）和济南市历下区（LX）、长清区（CQ）3个产地的泰山白首乌根茎10和20 cm深度根际土壤真菌群落的丰富度和多样性。结果表明,6个样品共得到真菌1 589个OTUs,分属于11门35纲84目142科237属。子囊菌门（Ascomycota）和被孢霉门（Mortierellomycota）是6个样品共同的优势菌门。样品CQ20的群落丰度和多样性最高,样品LX20的真菌群落分布最均匀;随着地下根茎深度加深,真菌微生物群落的丰度和多样性增大。不同产地和根茎深度样品间土壤真菌群落存在显著差异,上述结果为优选根际促生菌、提高仿野生种植技术提供了理论依据。