复合微生物菌肥对苹果再植病害调控及对根围土壤真菌群落结构的影响

 为研究复合微生物菌肥对再植苹果幼树的影响,从再植土壤酶活性、真菌群落结构和功能的方面分析,探究复合微生物菌肥的作用机理。本研究设置了KMM和对照CK两个处理,再植苹果树于春秋两次分别施用复合微生物菌肥(KMM)和有机肥(CK)。通过土壤常规农业化学分析法和Illumma MiSeq高通量测序技术,系统研究了两个处理再植苹果树的生长、根围土壤酶活性以及真菌群落结构和功能的变化。试验结果表明,施用复合微生物菌肥显著提高了再植苹果幼树株高、干径、叶绿素、分枝个数和分枝长度;提高再植土壤酶活性(中性磷酸酶、脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶);降低再植土壤真菌群落丰富度,改变真菌群落结构。相对丰度高于1%的优势真菌属中有21个菌属与再植果树的5项生长参数具有相关性,并且在不同分类水平上具有一定的差异,缝壳菌属(Lophiostoma)、织球壳菌属(Plectosphaerella)、赤壳菌属(Nectria)和维希尼克氏属(Vishniacozyma)显著增加,丝孢菌属(Anguillospora)和假丝酵母菌属(Pseudeurotium) 显著降低。通过对测序片段功能水平的分析,在二级功能水平上显著降低了真菌群落氨基酸、核苷和核苷酸的生物合成、电子转移、发酵、呼吸、CTP生物合成嘧啶脱氧核糖核酸功能序列的丰度值,共6种功能类群均与土壤酶活性呈负相关。施用复合微生物菌肥,改变了真菌群落结构,减弱真菌群落相关代谢的功能,提高土壤酶活性,促进再植苹果幼树的生长。     

复合微生物菌肥KMM减缓苹果再植病害机制

为揭示木美土里复合微生物菌肥（Kimidori microbial manure,KMM）促进再植苹果树的生长及减缓苹果再植病的作用机制,采用土壤常规农业化学分析法和Illumma MiSeq高通量测序技术比较分析KMM和常规有机肥（对照）处理后再植苹果树的生长指标、理化因子、根际土壤酶活性以及细菌群落结构和功能的变化。结果表明,施用KMM后,果树的株高增长率、干径增长率、叶绿素含量、分枝个数和分枝长度等生长指标均显著升高,有机质含量显著增加,中性磷酸酶、脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性均显著提高,同时增加了再植土壤细菌群落的丰富度和多样性。从采集土壤中分离得到51株细菌并进行盆栽试验,其中经KMM-15、KMM-37和KMM-50菌株处理后海棠苗叶绿素含量、株高、茎粗均显著提高,经鉴定这3株菌株为贝莱斯芽胞杆菌Bacillus velezensis。表明春秋2次施用KMM提高了土壤有机质含量和酶活性,并重塑了根际土壤中细菌群落结构,进而缓解苹果再植病害发生程度,促进果树生长。     

手掌参内生真菌及根际土壤真菌的群落组成

为筛选促生菌,采用高通量测序技术对手掌参茎、叶、果荚和根4种组织内生真菌及根际土壤真菌的群落组成进行分析。结果表明:从手掌参所有组织样品及根际土壤中共获得4 192个操作分类单元(operational taxonomic unit,OTU),其中茎中OTU数量最多,为1 096个,其次为根际土壤和叶中,分别为1 048个和983个,根中最少,为397个。所有样品中OTU注释后隶属于4门15纲,优势菌群为子囊菌门,相对丰度为47.25%～81.58%。属水平上主要菌群为枝孢霉属Cladosporium、粉褶蕈属Entoloma、背芽突霉属Cadophora和赤霉菌属Gibberella,分别为果荚、土壤、根、叶和茎中优势菌群。多样性指数表明茎中真菌群落的丰富度及多样性最高,而根部最低,不同样品之间真菌群落的多样性和丰富度差异显著。热图分析和主坐标分析均表明茎、叶和果荚中内生真菌的群落组成较相似,但与根部内生真菌和土壤中真菌的群落组成存在一定差异。     

根腐病胁迫下设施韭菜根际土壤细菌群落多样性及结构演替

为分析设施栽培多年生韭菜根际土壤微生物群落结构和多样性,探寻韭菜根腐病感病程度与根际土壤微生物群落之间的关系,以辽宁省设施连作韭菜根际土壤为研究对象,应用Illumina MiSeq高通量测序技术,对病情指数不同地块的土壤进行16S r RNA基因V3-V4变异区序列扩增子进行分析,研究多年生韭菜感染根腐病后根际土壤细...     

胡麻连作对土壤细菌群落的影响

采集种植1、2 a和3 a的胡麻土壤,利用高通量测序技术对不同胡麻连作年限土壤细菌群落进行测定,旨在揭示不同连作年限对胡麻土壤细菌群落结构和多样性的影响.结果表明:连作3 a土壤样本细菌OTU数目最多,为1773条,细菌群落丰度指数(Chao指数1759.07和Ace指数1741.89)最高,而细菌群落多样性(Shan...     

辣椒青枯病罹病与健康植株根际土壤微生物群落多样性研究

系统研究和分析辣椒青枯病常发地发病与健康植株土壤微生物群落结构特征,为辣椒青枯病的绿色防治提供理论依据.基于16 S rDNA基因高通量测序技术,对辣椒青枯病发病和健康植株根际土壤微生物群落结构和组成进行分析,同时采用biologyeco平板培养技术研究其土壤微生物群落代谢多样性和功能多样性的特征.结果表明,辣椒青枯病...     

马铃薯长期连作对土壤真菌群落特征的影响

利用田间长期定位试验,2019年基于ITS高通量测序研究马铃薯/春小麦/碗豆轮作（R）、马铃薯连作1 a（C1）、3 a（C3）、5 a（C5）、7 a（C7）和9 a（C9）的土壤真菌群落结构的演替特征。结果表明：随着马铃薯连作年限的增加,土壤真菌菌群丰度和Chao1显著增加,C7和C9马铃薯土壤真菌菌群丰度最高,R土壤真菌菌群丰度最低,C7和C9真菌群落的相似度较高,C7、C9处理与R处理的真菌群落相似度低,C1、C3、C5的真菌群落结构介于C7、C9与R之间;土壤真菌群落的相似度在纲水平上分为两类,C7和C9为一组,R、C1、C3、C5为一组;在不同连作年限的马铃薯农田土壤中,共检测到273个真菌属,其中有13个真菌属处理间差异显著,其中,青霉菌(Penicillium)在C5、C7和C9土壤中数量显著高于R,绿僵菌属（Metarhizium）在C5、C7、C9中相对丰度显著高于R、C1、C3,镰刀菌属（Fusaruim）在C5中相对丰度达最高,显著高于R、C1、C3以及C7、C9;马铃薯连作5 a后引起农田真菌群落分布发生变化。青霉菌、绿僵菌属在长期连作农田中大量富集,镰刀菌属数量下降,连作障碍程度趋于减缓。     

健康与感染青枯病烟株根际土壤与茎秆真菌群落结构与多样性

为研究感染青枯病后烟株根际土壤与茎秆真菌群落结构与多样性的变化,对健康和感染青枯病烟株的根际土壤、病株茎秆发病组织和健株茎秆健康组织等样品中真菌ITS区的rDNA进行了PCR扩增、用Illumina MiSeq测序技术对扩增DNA片段进行高通量测序,并分析不同样品的真菌群落组成与多样性。结果表明,所有烟株根际土壤中优势门为子囊菌门Ascomycota和接合菌门Zygomycota;所有茎秆样品中优势门为担子菌门Basidiomycota和子囊菌门。在属水平,被孢霉属Mortierella、镰刀菌属Fusarium和隐球菌属Cryptococcus为所有土壤中的主要菌属,Boeremia主要存在于发病烟株根际土壤中,而木霉属Trichoderma主要存在于健康烟株根际土壤。发病茎秆病害组织中优势属为小画线壳属Monographella、隐球菌属、鬼伞属Coprinopsis和赤霉属Gibberella;发病茎秆病健交界处组织中优势属为隐球菌属、红酵母属Rhodotorula和小画线壳属。健康烟株茎秆组织中优势属为隐球菌属、链格孢属Alternaria和红酵母属;健康烟株中与发病茎秆病健交界处组织等高茎秆中优势属为镰刀菌属、隐球菌属、链格孢属和Gibellulopsis。青枯菌侵染烟株后根际土壤、发病茎秆病害组织和发病茎秆病健交界处组织的真菌群落中物种丰富度与多样性均显著提高,且发病茎秆病害组织与发病茎秆病健交界处组织真菌群落的变化大于根际土壤。研究结果为烟草青枯病的生物防治提供了参考。     

连续施用不同氮量对半干旱地区马铃薯根际真菌群落结构的影响

针对马铃薯生产中因氮肥过量施用导致的土壤微生物群落结构失衡和多样性下降等问题,在始于2013年的不同氮肥用量(N0:不施氮,对照;N75:施氮量75 kg·hm^-2;N150:施氮量150 kg·hm^-2;N225:施氮量225 kg·hm^-2;N300:施氮量300 kg·hm^-2;N375:施氮量375 kg·hm^-2)田间定位试验中,于2017年马铃薯成熟期采集根际土壤,应用Illumina PE250测序等分子生物学手段,研究连续5 a施用不同氮量对半干旱地区马铃薯根际真菌群落结构的影响。结果表明:不同施氮量对马铃薯根际真菌群落物种组成造成了显著影响,子囊菌门、Mucoromycota和担子菌门是3个优势门类真菌(相对丰度>1.0%),以子囊菌门的相对丰度最大,占总序列的75.48%～83.95%,其优势属是Plectosphaerella(29.92%)和镰刀菌属(13.54%);马铃薯干腐病和枯萎病的病原菌——镰刀菌属的相对丰度随施氮量增加呈增大的趋势。马铃薯...     

生物有机肥对核桃园土壤细菌群落结构的影响

为了探究生物有机肥对核桃园土壤细菌群落的影响,采用16s rRNA高通量测序技术,研究了不施肥(CK)、常规施肥(TN)和施生物有机肥(TB)3个处理土壤细菌群落多样性和结构组成。结果表明,TB处理中土壤有机质、全氮、全磷比CK处理分别提高了46.3%、30.6%和50.8%。TB处理α-多样性指数均为最高,而TN处理中香浓指数和ACE指数较CK处理分别降低了0.5%和1.2%。在门水平上,变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)为优势类群,共占细菌总量的85.2%～90.6%。鞘脂单细胞菌属(Sphingomonas)和节杆菌属(Arthrobacter)为主要属,其相对丰度在TB处理较CK处理分别增加了17.6%和56.6%,较TN处理分别增加了51.5%和104.3%。冗余分析结果表明,环境因子解释了细菌群落变化的94.6%,土壤有机质、碱解氮和速效钾含量是造成核桃园土壤细菌群落结构差异的主要原因。     

不同生长状态祁连圆柏针叶内生真菌群落结构与多样性分析

为掌握西北干旱地区祁连圆柏内生真菌群落结构以及多样性,探索内生真菌与祁连圆柏针叶生长状态的联系,通过高通量测序技术对健康和枯黄的圆柏针叶进行了分析。研究结果显示：6组样品测序共得到2,338,753条有效序列,683个操作分类单元(Operational Taxonomic Units, OTUs)。ACE、Chao1、Shannon指数表明发病组样品的物种丰富度与多样性略高于健康组。门分类水平上,两组样品的优势菌群均为子囊菌门,在属分类水平上,枝孢属Cladosporium是健康组样品中的优势属,球腔菌属Mycosphaerella是发病组样品中的优势属。在群落结构组成上,健康组样品中枝孢属Cladosporium、球腔菌属Mycosphaerella、丝状担子菌属Filobasidium相对丰度均高于发病组,组成占比也较为均匀,发病组样品中除Mycosphaerella之外其余属真菌占比均较低,没有明显的层次结构。Beta多样性显示6组样品大致分为两个分布区,各样品组间差异较小,两组样品差异较为明显。属分类水平上大多数属间呈正相关,负相关主要集中球腔菌属Mycosphaerella...     

干旱区不同品种苹果树叶片内生真菌群落组成和功能特征

分析新疆典型干旱区轮台国家果树资源圃不同品种苹果树叶片内生真菌的分布特征及差异,为病害防治、品种选育和筛选功能微生物菌株提供参考。利用ITS基因高通量测序技术对6个品种苹果树叶片内生真菌进行测序,并比较其群落组成和功能特性。研究表明,苹果树叶片蕴含着丰富多样的内生真菌资源,共检测到真菌序列566453条,鉴定到5个门、15个纲、30个目、42个科及43个属。不同品种间内生真菌群落多样性存在一定差异,野苹果叶片内生真菌的多样性指数和丰度指数均较高。在门水平上的优势真菌菌群为子囊菌门(85.22%～98.68%),不同品种间差异不大。在纲和属上不同品种间有一定的差异,子囊菌门中的锤舌菌纲和座囊菌纲为优势纲,相对丰度分别在17.48%～69.69%和28.21%～67.59%之间;可归类的优势真菌属包括小粉孢属(17.47%～69.68%)、链格孢属(13.36%～39.35%)、枝孢霉属(2.94%～8.80%)和隐球菌属(0.20%～2.36%)。不同品种苹果树叶片真菌共有属的OTU数有42个,占各样品相对丰度的99%以上,而独有属的丰度各品种均低于1%。由于长期适应干旱区环境,在属水平...     

哈茨木霉拌种对冬小麦生长、土传病害及根际真菌群落的影响

为了明确哈茨木霉LTR-2拌种处理冬小麦的田间效果,为木霉拌种剂的推广应用提供依据,本试验从2016年－2018年连续3年,研究了哈茨木霉LTR-2拌种对小麦出苗率、幼苗生长、小麦纹枯病和茎基腐病发生情况和产量的影响,通过高通量测序和FUNGuild预测分析了木霉拌种对小麦根际土壤中真菌群落组成的影响。结果表明,哈茨木霉LTR-2拌种可以提高小麦的出苗率和冬前分蘖数;对小麦纹枯病的平均防效60%以上;对小麦茎基腐病的平均防效65%以上,优于6%戊唑醇悬浮种衣剂;与不拌种对照相比,哈茨木霉LTR-2拌种处理增产4.3%~6.34%,增产效果略高于6%戊唑醇悬浮种衣剂;木霉拌种可以降低小麦根际土壤中病原真菌的相对丰度,特别是土壤中镰孢属真菌的相对丰度。因此,哈茨木霉LTR-2可以作为化学拌种剂的绿色替代产品用于小麦生产。     

黄土高原雨养区不同种植年限紫花苜蓿土壤真菌群落的分布特征

依托布设在黄土高原雨养农业区的长期田间定位试验,以玉米田为对照、不同种植年限紫花苜蓿地(L2003,L2005,L2012)土壤为研究对象,采用真菌ITS高通量测序技术探究不同种植年限苜蓿土壤真菌群落分布与演替特征,为黄土高原苜蓿人工草地的可持续利用提供微生物参数.结果表明:黄绵土共检测到真菌6门24纲73目156科3...     

微生物菌剂对连作芹菜根际土壤真菌群落多样性与结构的影响

以宁南旱区连作4年芹菜根际土壤为研究对象,采用田间定位试验结合高通量测序技术,以常规施肥（CK）为对照,研究常规施肥＋枯草·哈茨复合菌剂（MF）,常规施肥＋枯草芽孢杆菌（BS）,常规施肥＋哈茨木霉菌（TH）3个处理对芹菜连作根际土壤真菌多样性及群落组成的影响。结果表明：施用枯草·哈茨复合菌显著提高了土壤有效磷、速效钾含量,增幅分别为34.29%和9.98%。施用微生物菌剂增加了土壤脲酶、蔗糖酶活性,平均增幅分别为43.16%和12.98%,并显著改变了土壤真菌的β-多样性。被孢霉属(Mortierella)、织球壳属(Plectosphaerella)、赤霉菌属(Gibberella)、链格孢属(Alternaria)、镰刀菌属(Fusarium)是各处理优势菌属,施用枯草·哈茨复合菌显著降低了赤霉菌属、链格孢属、镰刀霉属等真菌性病原菌的相对丰度,降幅分别为59.88%、51.63%、36.13%。冗余分析表明土壤蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶活性、pH值和全磷是影响真菌群落结构组成的主要驱动因子。综合而言,枯草·哈茨复合菌剂的施用不仅降低了连作芹菜根际土壤镰刀菌属、链格孢属、赤霉菌属等病原菌的富集,还通过改变有效磷、速效钾等土壤理化性质,进一步重塑土壤真菌群落结构。     

不同种植年限红豆草根系生长及根际土壤真菌群落的分布特征

采用大田试验,运用真菌ITS高通量测序技术,探究不同种植年限红豆草(1、2、3 a和4 a)根系生长及根际土壤真菌群落分布与演替特征,为荒漠灌区红豆草人工草地的可持续利用提供参考。结果表明,随红豆草种植年限延长,其根颈直径、根颈入土深度、侧根直径、主根直径、侧根数和根颈分枝数均显著增加,4 a生草地分别是1 a生草地的3.7、3.1、5.0、3.4、2.0倍和3.6倍;根系直径、根体积、根表面积、根尖数和根长均先增加后降低;根际土壤pH值和速效磷含量减小,速效钾、速效氮含量先升后降,过氧化氢酶、脲酶、碱性磷酸酶和脱氢酶活性均显著增高,4 a生草地分别是1 a生草地的3.3、1.9、10.3倍和1.4倍;根际土壤真菌多样性(Shannon-wiener和Simpson指数)、丰富度(Chao1和ACE指数)均先升后降;优势真菌门为子囊菌门、毛霉门、壶菌门和被孢霉门,其中子囊菌门的相对丰度显著增大,其余优势菌门的相对丰度均先增后降;优势菌属为Monographellahe和镰刀菌属,其中Monographella的相对丰度显著增加,镰刀菌属的相对丰度显著降低。冗余分析和Monte Carl...     

生长年限对甘肃贝母根际土壤细菌群落结构的影响

采用Illumina MiSeq高通量测序技术对撂荒地（CK）、生长1 a（BM-1Y）、3 a（BM-3Y）和5 a（BM-5Y）的甘肃贝母根际土壤细菌16S rRNA基因V3-V4可变区进行测序分析,探究不同生长年限甘肃贝母对根际土壤细菌群落结构的影响。结果表明：生长年限对甘肃贝母土壤理化因子和细菌菌群均有影响,其中BM-5Y处理显著降低了土壤有机质（OM）、水解氮（HN）和速效磷（AP）的含量（P＜0.05）,较CK处理分别降低了22.76%、9.28%、51.25%;BM-5Y处理显著降低根际土壤细菌多样性（P＜0.05）,其中OUT数、PD值及Chao I指数较CK处理分别降低了7.23%、6.79%、6.47%。生长年限改变了细菌群落在门和属水平的群落组成,但各生长年限中的优势菌门（相对丰度＞5%）相对稳定,均为放线菌门（Actinobacteria）、变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）和绿弯菌门（Chloroflexi）,其在CK、BM-1Y、BM-3Y和BM-5Y处理中的相对丰度总和分别为82.28%、84.16%、83.12%和82.30%。土壤pH、OM、HN、AP及AK含量是驱动根际土细菌群落的主要环境因子,其程度大小为：pH＞AK＞HN＞AP＞OM。土壤理化因子与各优势细菌门的相关性不同,pH与放线菌门（Actinobacteria）和芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）呈显著负相关（P＜0.05）,OM、HN和AP均与厚壁菌门（Firmicutes）呈显著负相关（P＜0.05）。综上,甘肃贝母生长年限延长（BM-5Y）会显著降低土壤的养分含量和细菌群落的多样性。     

不同季节土庄绣线菊根围丛枝菌根真菌群落差异性研究

土庄绣线菊(Spiraea pubescens)是内蒙古大青山干旱生态系统重要的护土灌木,研究季节变化对土庄绣线菊根围丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)群落的影响,有助于进一步探讨AMF在土庄绣线菊生长发育过程中发挥的作用。采用传统染色检测与Illumina Mi Seq测序相结合的方法,研究季节变化对内蒙古大青山土庄绣线菊AMF侵染率、孢子密度、丰富度、多样性和群落组成的影响。结果显示:在春季、夏季和秋季,AMF侵染率和丛枝丰度不存在显著差异,而孢子密度却存在显著差异。AMF丰富度和多样性在夏季显著低于春季和秋季,但在春季和秋季间差异并不显著;主成分分析(principal coordinate analysis,PCo A)和PERMANOVA分析表明,春季和秋季AMF群落组成与夏季存在显著差异,而在春季和秋季间差异并不显著。     

汾河平原小麦成熟前期根际土丛枝菌根真菌群落结构的空间变异

为揭示汾河平原小麦根际土丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi, AMF)群落结构的空间变异,研究选取了汾河平原的14个麦田样点,采用Illumina测序平台检测了小麦根际土AMF的群落结构。结果表明：14个样点均有AMF的3科6属,其中球囊霉科(Glomeraceae)和近明球囊霉科(Claroideoglomeraceae)为优势科,球囊霉科中别的属类(Glomeraceae; other)和近明球囊霉属(Claroideoglomus)为优势属;AMF各科属的相对丰富度从南向北沿纬度增加没有明显的变化规律;AMF群落的不相似性与地理距离不显著相关(P>0.05),而与土壤环境、气候环境的不相似性显著相关(P<0.05);土壤环境对AMF群落变异的单独贡献率最高,为34.5%,而气候环境、地理距离的单独贡献率均很低,分别为3.6%、0.4%;冗余分析显示,AMF群落变异主要与土壤变量如N/P、pH、Clay、AP显著相关(P<0.05),其中N/P对AMF群落变异的影响最大(解释率为23.4%)。研究表明,在纬度跨度较小的局域尺度上...     

免耕对不同麦玉轮作方式土壤真菌群落结构的影响

为探讨耕作及轮作方式对农田土壤真菌群落结构的影响,设置免耕、传统耕作2种耕作方式,以及小麦-玉米轮作、小麦/玉米间作、小麦-冬油菜-玉米轮作3种种植模式,共形成6个处理,测定土壤理化性质并采用ITsDNA高通量测序技术分析不同处理对土壤真菌群落的影响.研究结果表明:与传统耕作相比,免耕显著增加了土壤有机碳、全磷、全氮、...