龙眼根际微生物多样性研究进展

植物的生长、繁殖、代谢与根际微生物密切相关,利用根际微生物来提高作物的生长量、抗逆性和抗病性已引起了研究者的高度重视。龙眼作为我国重要的经济果树,研究其根际微生物对生产栽培有一定的现实意义。概述了根际微生物的多样性以及植物与根际微生物的相互作用,对龙眼根际微生物的研究进展进行了综述,并提出了今后龙眼根际微生物研究方面需要注意的几个问题。     

转MdSOS2L1基因苹果植株根际微生物多样性的研究

以野生型‘嘎拉’苹果和转MdSOS2L1基因植株为试材,利用高通量测序技术研究转MdSOS2L1苹果植株对根际微生物的影响。结果表明,转基因与野生型植株根际微生物群落丰富度和多样性存在较大差异,其中原核微生物群落变化最为明显。转MdSOS2L1植株根际酸杆菌门丰度增加较多,蓝藻、放线菌门丰度略有下降。同时,转基因植株根际土壤pH值低于野生型,并且转基因植株根际土壤的苹果酸、柠檬酸、草酸含量明显升高,两者非根际土无明显差异,转基因植株根际微生物的差异极有可能与MdSOS2L1基因介导的有机酸分泌有关。     

大连地区樱桃园根际土壤细菌群落功能多样性分析

利用Biolog生态微平板法,分析了大连地区黏土、沙壤土、粗骨土3种不同质地土壤樱桃园微生物代谢活性及其功能多样性。结果表明,土壤微生物的数量、群落代谢活性、底物碳源利用数（S）、多样性指数（H）及均匀度指数（J）均为黏土〉沙壤土〉粗骨土,3种质地的土壤细菌碳源均以利用碳水化合物为主,而对芳香化合物和胺类化合物的利用喜...     

大青叶樱桃根际微生物种群结构及其变化动态

利用选择性培养基,对2年生大青叶樱桃(Cerasus pseudocerasus)根际微生物进行了分离、鉴定和分类,分析了不同物候期根际微生物种群结构的变化。结果表明,从大青叶樱桃根际分离纯化获得的细菌分别属于15个属,以芽孢杆菌属(Bacillus)、假单胞菌属(Pseudomonas)为主;放线菌属于链霉菌属的6个类群,以白色类群(Albosporus)、黄色类群(Flavus)为主;真菌以镰刀菌(Fusarium)和木霉属(Trichoderma)为主。不同生育期根际微生物种群结构不同,落叶期根际细菌种群结构最丰富,萌芽期最少。     

嫁接对茄子根际微生物种群数量的影响

 研究了不同砧木、不同土壤茬口条件下嫁接茄子根际微生物的种群数量变化。结果表明:嫁接增加了茄子根际放线菌数量(A) 和真菌的数量( F) , 减少了细菌的数量(B) , A /F比值增高, B /F比值降低; 同时, 嫁接茄子根际微生物总量增加。在正茬和重茬两种耕作体系中, 嫁接处理根际放线菌数量都极显著高于对照, 而细菌数量极显著低于对照; 连作(重茬) 条件下, 茄子根际细菌和放线菌的数量减少, 真菌的数量增加。     

肉桂酸加剧蚕豆枯萎病发生的根际微生物效应

通过盆栽和室内试验研究了肉桂酸处理对蚕豆种子萌发,幼苗生长及尖孢镰孢菌菌丝生长,蚕豆枯萎病发生,根际微生物的活性、多样性和群落结构的影响。结果表明：肉桂酸处理抑制了蚕豆种子萌发及幼苗生长,并随处理浓度增加,抑制效应加强,对叶片数和根系的抑制效应最为显著。肉桂酸低浓度处理时显著促进尖孢镰刀菌菌丝生长,而高浓度处理则抑制菌丝生长。肉桂酸在100和200 mg · L^-1处理时显著提高了蚕豆枯萎病的病情指数,显著增加了根际土壤中镰刀菌的数量,降低了微生物的活性（AWCD值）、多样性和丰富度指数。主成分分析表明,肉桂酸处理明显改变了蚕豆根际微生物群落结构,糖类、羧酸类和氨基酸类是区分肉桂酸处理导致土壤微生物群落变化的敏感碳源。肉桂酸处理降低了根际微生物多样性,促进病原菌的增殖,加剧了蚕豆枯萎病的发生,证实肉桂酸是蚕豆连作障碍中的自毒物质。     

不同树龄苹果园土壤微生物的差异及对苹果砧木生长的影响

以平顶海棠(Malus robusta Rehd.)为试验材料,以4个不同树龄苹果园的土壤为对象,研究了不同树龄苹果园土壤对再植平顶海棠幼苗生长的影响。结果表明,在前茬树龄为3、8、15和24 a苹果园土种植的平顶海棠幼苗比正茬土对照的平均株高分别减少31.22%、46.38%、57.66%和63.10%;再植平顶海棠幼苗地上部干质量分别减少0.96%、57.58%、76.88%和78.10%;地下部干质量分别减少40.38%、48.79%、64.03%和79.43%。在24 a生苹果树土壤中再植海棠幼苗校正发病率达到了72.73%,而在3 a生苹果树的土壤中再植海棠幼苗校正发病率只有18.18%。对不同树龄的苹果园土壤根际细菌和真菌群落结构的差异进行分析,其结果为,随着苹果树龄的提高,根际土壤中真菌种类和数量显著增加,而细菌的种类和数量则随着树龄的增加显著减少。     

根际微生物对白菜种子萌发的影响

研究不同温度和光照条件下,白菜在根际土样和根外土样中的发芽率和发芽势,探讨根际微生物对白菜种子萌发的影响。结果表明:在不同处理的土样中,适宜白菜种子发芽的25～30℃条件下,根际微生物有利于提高白菜种子发芽率、发芽势;黑暗条件有利于根际微生物对白菜萌发的促进作用。     

不同苹果砧木对连作土壤微生物及酶活性的影响

为了更好地利用砧木抗性来综合防控苹果连作障碍,以平邑甜茶（Malus hupehensis Rehd.）、富平楸子 [M. prunifolia（Willd）Borkh.]、八棱海棠（M. micromalus Makino）、新疆野苹果 [M. sieversii （Le deb.）Roem.]、山荆子 [M. baccata（Linn.）Borkh.] 为试材,探讨了不同苹果砧木对连作土壤中的酶活性、微生物以及酚酸类物质的影响。结果表明：以平邑甜茶为砧木的土壤磷酸酶活性最高,八棱海棠为砧木的土壤蔗糖酶活性最高,富平楸子为砧木的土壤脲酶活性最高;平邑甜茶为砧木的土壤真菌数量最低,富平楸子和平邑甜茶为砧木的土壤细菌数量较高,平邑甜茶为砧木的土壤细菌/真菌比值最高。从总酚酸含量来看,平邑甜茶为砧木的土壤酚酸含量最低,八棱海棠为砧木的土壤酚酸含量最高。综上,平邑甜茶为砧木的土壤真菌数量最少,土壤总酚酸含量最低,且相关土壤酶活性较高,说明其对连作土壤环境的改善效果最佳,更适合作为砧木综合防控苹果连作障碍。     

苹果5种砧木幼苗对连作土壤的适应性差异研究

 以苹果砧木新疆野苹果[Malus sieversii（Ledeb.）Roem.]、莱芜难咽（M. micromalus Makino）、平邑甜茶（M. hupehensis Rehd.）、山荆子[M. baccata（L.）Borkh.]和八棱海棠（M. micromalus）为试验材料,应用盆栽方法研究其对连作土壤的适应性差异。结果表明：连作条件下各砧木叶片光合速率和光合色素含量均低于非连作。平邑甜茶叶片光合速率降幅最小,仅为7.06%,其叶绿素a和类胡萝卜素含量降幅亦较小,分别为9.15%和8.17%。5种砧木根系抗氧化物酶活性及丙二醛（MDA）含量较各自对照升高。与对照相比,连作处理平邑甜茶根系超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性增幅均最小,分别为3.72%、26.60%和23.78%;平邑甜茶根系MDA含量增幅最小,为15.24%,莱芜难咽增幅最大,为54.56%。最终连作对5种苹果砧木的外在影响表现为生物量、株高和地径的下降,其中平邑甜茶适应性较强。     

苹果矮化砧木SH系的SSR标记鉴定

对山西省果树研究所、北京市林业果树研究所和北京市昌平果树研究所保存的28份SH系苹果砧木进行鉴定,结果表明：山西果树所的SH9与北京林果所的SH9,相似性高达100%,属于同名同物;山西果树所的SH17、SH18、SH40与北京昌平的SH17、SH18、SH40的相似性分别为68.9%、55.1%和65.6%,属于同名异物;山西果树所、北京林果所及北京昌平的SH38,三者间最高相似性为61.2%,均为不同材料;山西的SH18与SHb(100%),北京昌平的SH17与山西的SHd,山西的SHa与山西的SHe,山西的SH18(28)与山西的SH40,相似性均在99%以上,属于同一种材料,而相似性比较高的还有昌平的SH18与昌平的SH38（98.4%）,并且山西的SH12与山西的SH17及SH29三者相似性在97.2%~98.9%之间;不同保存地的SH1、SH3、SH6、SH8-11、SH9-hf、SH19、SH28、SH29、SHc、SHd和SHf为异名异物材料。     

不同蔬菜根际细菌群落多样性及轮作效应

以设施内常用的黄瓜、菜豆、番茄和芹菜为试材,采用PCR-DGGE技术,研究了7种轮作栽培模式对其土壤细菌群落结构多样性的影响。结果表明:第1茬3种蔬菜中番茄和黄瓜的根际土壤细菌群落结构多样性差异不显著,都极显著高于菜豆(P0.01);第2茬轮作处理后,番茄、菜豆、黄瓜3种蔬菜与芹菜轮作均可较大程度地提高根际土壤细菌群做结构多样性指数和均匀度指数。     

双主干并棒树形对矮化自根砧苹果幼树生长和结果的影响

为了探究双主干并棒(Bibaum?)树形‘富士’系苹果在中国渭北黄土高原地区的生长和结果表现,以M9-T337矮化自根砧长枝型‘富士’系‘富姬酷’(‘Fujiko’)为试材,调查了并棒形(1.2 m×3.5 m)与高纺锤形(1.0 m×3.5 m)幼树树体生长、枝(梢)类组成、成花率、果实品质和产量等指标。结果表明:并棒形树高、干径小于高纺锤形,砧木粗度大于高纺锤形,2016年东西方向冠幅(行间冠幅)及平均冠幅小于高纺锤形;单株枝量及单位面积枝量2016年高纺锤形较高,2017年无差异;并棒形2016—2017年间树高、干径、砧木粗度以及单位面积枝量的年增长速率大于高纺锤形;并棒形2016年中枝(5～15 cm)比例、果台副梢长枝比例高于高纺锤形,2017年营养长枝(> 30 cm)比例低于高纺锤形,同时并棒形2018年枝梢成花率高于高纺锤形;两种树形果实品质及单位面积产量无差异,并棒形单株果实数量、2017年单株产量以及2016—2017年单位面积产量在增长速率大于高纺锤形。综合认为,矮化自根砧‘富士’系幼树采用并棒树形,可以显著削弱树体高度,减小行间冠幅,树体生长及枝量增长速...     

苹果生长素运输基因MdABCB19的克隆及其在矮化砧木中的表达分析

以苹果矮化砧木M9和乔化砧木MM106为材料,克隆到一个3 753 bp的核苷酸序列,其编码1 250个氨基酸,含有两个ABC_membrance结构域,两个ABC_tran结构域,与梨、油菜和拟南芥的ABCB19基因高度同源,命名为MdABCB19。该序列在M9和MM106中存在一个非同义SNP,编码氨基酸由A突变为S,导致M9α螺旋少了一段。表达量分析表明,MdABCB19在砧木M9和MM106、长富2号/M9和长富2号/MM106均差异表达。启动子序列分析发现M9的MdABCB19启动子在起始密码子上游170 bp处有6个碱基(CTCTGT)缺失,导致缺失一个5'UTR Py-rich stretch motif。MM106的MdABCB19启动子活性高于M9,并且受光照调控。推测M9的MdABCB19启动子5'UTR Py-rich stretch motif缺失可能与其MdABCB19低表达有关;而氨基酸突变导致蛋白质三级结构α螺旋结构改变是否影响生长素运输,有待进一步研究。上述研究表明苹果MdABCB19可能通过调控生长素转运参与砧木苗矮化性状的调控。     

苹果矮化砧‘71-3-150’对冷胁迫的生理与转录组响应

为探索苹果矮化砧木抗寒的生理和分子机制,筛选抗寒相关基因,分析了苹果高抗寒矮化砧木‘71-3-150’在冷胁迫(4℃)0、2、6、12和24 h时的膜伤害、活性氧代谢、渗透调节物质积累等生理指标及转录组的变化。结果表明:‘71-3-150’在冷胁迫0~2 h即表现出抗氧化和渗透调节反应,6 h后SOD、CAT等活性氧清除酶活性及主要渗调物质维持在较高水平趋于稳定,膜伤害加重趋势缓解,说明其具有快速响应冷胁迫的生理机制,0~6 h是其冷适应的关键时期;转录组分析表明,0 h vs 2 h、0 h vs6 h、0 h vs 12 h和0 h vs 24 h等比较组分别含有491、1 115、828和1 047个上调差异表达基因及537、688、708和1 016个下调差异表达基因,其中4个组共有的115个上调基因和136个下调基因表现为6种表达模式;筛选出28个‘71-3-150’冷适应过程中存在显著差异表达的功能基因与转录因子基因,调控低温信号感知与传导的基因在0~2 h出现显著性上调表达,参与渗透调节、活性氧代谢、膜和蛋白保护等过程的基因随低温处理呈现多样性表达模式,表明该砧木在冷适应过程中存在快速和多样的低温信号感知、转导和响应的分子机制。     

不同肥料配施下生姜根际土壤酶活性和微生物数量的动态变化

以生姜为试材,分析了不同种类肥料配施对生姜根系及根际土壤酶活性和微生物数量的影响。结果表明：生物有机肥配施处理的生姜根鲜质量增加,根系活力增强,分别比普通化肥处理和普通有机肥处理的根鲜质量增加28.3%、16.4%,根系活力提高41.2%、20.6%|生物有机肥处理的土壤有机质含量有所提高,在生姜生长旺盛期达到最大值,分别比普通化肥处理和普通有机肥处理增加45.4%、11.1%|生物有机肥配施可提高土壤微生物数量,与普通化肥处理相比土壤细菌增加了449.1%,真菌增加了374.3%,放线菌增加了489.8%,总量增加了451.5%,增幅高于普通有机肥处理|生物有机肥配施可提高土壤蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶活性,促进了土壤有机质的分解转化。     

焚烧枯草对三色堇幼苗及其根际微生物的影响

利用选择性培养基,对焚烧和未焚烧土壤中的三色堇幼苗根际微生物进行分离,分析其数量变化;用简单装置测定2种土壤中三色堇幼苗的生理指标;用钾稀蓝吸附法测定2种土壤中的三色堇幼苗的根系活力。结果表明:相比于未经焚烧过的土壤,经焚烧过的土壤中的三色堇幼苗根际单位根菌量真菌、细菌、放线菌、磷细菌、钾细菌都减少了。在同样生长时间内,经枯草焚烧过的土壤中的三色堇幼苗在苗体积、根湿重、根干重、根体积等方面均明显低于未焚烧的土壤,而苗高、苗湿重、苗干重3方面变化不大。而枯草焚烧土壤比未焚烧土壤中的三色堇幼苗根的总比表面和活跃比表面均减少。