杨树人工林土壤微生物群落4种提取方法比较

【目的】综合评价4种土壤微生物细胞提取技术的优劣,旨在为阐明土壤微生物群落对林木生长生理的调控作用以及建立林木根际微生物组工程实验体系提供技术依据。【方法】以杨树人工林非根际土壤为材料,使用超声波、搅拌器2种物理分散方法和焦磷酸钠、吗啉乙磺酸一水合物2种化学分散剂对土样进行预处理,并通过2步离心法获得菌体样品。经微生物群落扩增子高通量测序、BIOLOG生态板和真菌板碳源利用比较、真菌和细菌菌落形成单位计数等分析手段,评价不同提取方法所得菌体样品(包括原始土样)在微生物物种多样性、群落结构特征和群落水平生理代谢等方面的差异。【结果】4种提取方法所得菌体样品的操作分类单元(OTU)数量及多样性指数与原始土样相比均呈现不同程度的降低,其中经焦磷酸钠和搅拌器处理后所得样品的微生物群落多样性和结构组成与原始土样最为接近;可培养菌落总数较高,代谢活性(碳源利用能力)相对较强。相反,超声波处理后细菌物种多样性最低,可培养真菌数量显著低于焦磷酸钠和搅拌器2种处理(P0.05),且BIOLOG分析结果表明菌群代谢活性较低。吗啉乙磺酸一水合物处理后所得样品菌群结构与原始土样差异较大,且可培养细菌数量显著低于其他处理组(P0.05)。【结论】4种提取方法对土壤微生物群落结构、组成和代谢活性等方面有不同程度的影响,其中超声波处理和吗啉乙磺酸一水合物溶液处理提取效果较差,采用焦磷酸钠和搅拌器处理能更完整、有效提取土壤菌体细胞并维持菌群较高代谢活力。     

3株滨麦内生镰刀菌毒素积累及对北美枫香幼苗生长和耐盐性的影响

[目的]探讨3株源于滨麦的内生镰刀菌对北美枫香幼苗生长和耐盐性的调控效应,为开发极端环境中内生菌资源应用于林木抗性育苗提供理论基础。[方法]结合形态学和分子系统学方法鉴定内生镰刀菌并体外检测其毒素种类及含量,建立内生镰刀菌与无菌北美枫香实生幼苗共培养体系;利用台盼蓝染色观察菌株在根系组织中形成的侵染结构;在正常和盐胁迫条件下,研究内生镰刀菌对幼苗生长和耐盐性的影响。[结果]3个菌株分别为黄色镰刀菌(Class2-1B)、假禾谷镰刀菌(Class2-1C)和1株未鉴定到种的镰刀菌(Class2-3)。与2株强毒力农作物病原镰刀菌相比,Class2-1B、Class2-1C产毒素类型和含量极少,而Class2-3能产生大量恩镰孢菌素。Class2-1B、Class2-1C菌丝能顺利进入根部皮层细胞并形成串珠状的膨大细胞,Class2-3菌丝几乎只在根表定殖。接种试验表明:Class2-1B、Class2-1C接种幼苗的生物量、株高、根长和叶片数等多数指标显著高于对照组(P 0. 05),而Class2-3对幼苗生长有明显的抑制和毒害作用。3个菌株孢子混合接种也对幼苗表现出一定的促生效应。在海盐溶液胁迫处理下,Class2-1B处理组幼苗盐害指数显著低于对照组(P 0. 05),但处理组幼苗叶绿素体色素含量与对照组相比并无显著差异。[结论]3株内生镰刀菌菌株对北美枫香幼苗生长和耐盐的调控存在显著差异,正负效应可能与镰刀菌产毒素类型及含量有密切关系。