科研产出
湖南烤烟根系丛枝菌根真菌(AMF)侵染特征及其群落结构
《中国烟草学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【背景和目的】丛枝菌根真菌（AMF）在促生和改土等方面效果显著。通过分析湖南烟区烤烟根系共生丛枝菌根真菌（Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）的侵染特征、群落结构及其与环境因子的关系，为菌根技术研究与应用提供理论支撑。【方法】以K326和云烟87为试验材料，分别于长沙（CS）、衡阳（HY）、湘西（XX）和永州（YZ）开展品比试验，于成熟期取样，进行根系压片及扩增子MiseqPE300高通量测序。【结果】K326和云烟87的菌根侵染程度在不同地区间分别表现为HY>YZ>XX>CS和YZ>HY>XX>CS，品种间表现为K326>云烟87；根系AMF多样性指数在不同地区间分别表现为XX显著高于CS和HY显著高于CS。球囊霉属（Glomus）在所有样本中相对丰度占比最高；YZ地区高度富集隔球囊霉属（Septoglomus），烤烟品种间不存在显著差异（P>0.05）;XX地区高度富集无梗球囊霉属（Acaulospora),CS地区高度富集近明球囊霉属（Claroideoglomus），均于烤烟品种间存在显著差异（P<0.05）。Mantel检验表明，烤烟根系菌根侵染指标与AN、TK、OM、TP极显著正相关（P<0.01）；无梗球囊霉属（Acaulospora）的相对丰度与海拔（EL）极显著正相关（P<0.01）；隔球囊霉属（Septoglomus）的相对丰度在K326中与速效磷（AP）显著正相关（P<0.05），在云烟87中与全钾（TK）显著正相关（P<0.05）。【结论】湖南烤烟根系共生AMF多样性、群落结构及菌根侵染特征均存在地域特异性和品种差异性，其中全钾、碱解氮、全磷、有机质是除品种因素外的主要环境影响因子，后期于烤烟种植上应用菌根技术时应充分考虑品种及地域环境情况；球囊霉属为湖南植烟区烤烟共生AMF的土著优势属，可充分挖掘其共生功效。
关键词： 丛枝菌根真菌 烤烟品种 根系 群落结构 菌根侵染特征 环境因子
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广西金花茶根系丛枝菌根真菌染色方法探讨
《热带作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：金花茶(Camellia nitidissima)为山茶科山茶属植物,属于国家一级保护植物,具有很高的观赏价值及药用价值.但目前金花茶野生资源少,因此寻找高效的人工种植方法快速繁殖金花茶优良种苗,进而大幅度提高规模化种植金花茶的产量十分必要.丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza,AM)真菌能显著促进植物生长发育、提高作物产量、增强植物抗逆性和抗病性,金花茶接种AM真菌,对金花茶有积极的影响.由于几乎所有的AM真菌接种试验均涉及菌根发育状况观察与侵染率测定,而目前 AM 侵染状况的观察测定方法种类繁多,良莠不齐,因此本研究探究一种金花茶根系AM真菌检测的最佳染色方法,以便更好地观察AM真菌对金花茶根系的侵染情况.本研究以金花茶健康植株根系为试验材料,探讨 5 种染色剂(苏丹红Ⅳ、酸性品红、苯胺蓝、台酚蓝、醋酸墨水)对金花茶根系AM真菌的染色效果.研究表明:5%醋酸墨水染色液的染色效果最佳,根皮层细胞内AM真菌的菌丝、泡囊、孢子等结构清晰可见,且能够明确分辨AM真菌与其他未知真菌,根的染色效果可以长久保存;利用苏丹红Ⅳ和酸性品红染色的AM真菌菌丝、泡囊与背景反差不明显,而且酸性品红的染色效果保存时间短,不利于观察;苯胺蓝和台酚蓝的染色效果略次于醋酸墨水,且价格昂贵,成本高.除醋酸墨水外,其他 4 种染色剂均是疑似致癌物,长期使用对操作人员的健康产生非常大的安全隐患.醋酸墨水染色操作简便、毒性低、成本低廉、染色效果极佳,适用于金花茶根系 AM 真菌的染色和制片观察.本研究结果可为今后金花茶菌根种苗的应用提供新的思路.
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伴生不同作物对主栽番茄植株根系内生微生物群落结构的影响
《华中农业大学学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为为解决番茄连作障碍、构建番茄可持续发展的生态栽培技术体系,设置番茄伴生生菜(A)、苋菜(B)、菜心(C)、葱(D)、薄荷(E)以及番茄单作(F)处理,在相同环境条件下进行同样栽培管理,利用Illumina MiSeq高通量测序平台,分析不同作物伴生及番茄单作处理下根系内生微生物多样性与群落组成.结果显示:伴生及单作番茄植株根系共有的排名前5的优势细菌属为链霉菌属(Streptomyces)、Burkholderia-Caballeronia-Paraburkholderia、德沃斯氏菌属(Devosia)、类诺卡氏菌属(Nocardioides)、马赛菌属(Massilia);番茄伴生生菜(A)特有的优势内生细菌属为新草小螺菌属(Noviherbaspirillum),番茄伴生苋菜(B)特有的优势内生细菌属为游动放线菌属(Actinoplanes);番茄伴生葱(D)特有的优势内生细菌属为爬管菌属(Herpetosiphon),番茄伴生薄荷(E)特有的优势内生细菌属为微杆菌属(Microbacterium),番茄单作(F)特有的优势内生细菌属包括芽孢杆菌属(Bacillus)、栖大理石菌属(Marmoricola)和糖霉菌属(Glycomyces);伴生及单作处理番茄共有的优势真菌属为油壶菌属(Olpidium)、unclassified_o_Sordariales、unclassified_p_Ascomycota,番茄伴生生菜(A)特有的优势内生真菌属为Immersiella,番茄伴生苋菜(B)特有的优势内生真菌包括念珠菌属(Candida)、unclassified_c_Agaricomycetes和Phialemonium,番茄伴生菜心(C)特有的优势内生真菌包括Rhizophagus、Plectosphaer?ella、Geminibasidium,番茄伴生葱(D)特有的优势内生真菌包括unclassified_p_Chytridiomycota、unclassified_f_Ceratobasidiaceae、Ceratorhiza、unclassified_o_Boletales、unclassified_p_Basidiomycota,番茄单作(F)特有的优势内生真菌属为赤霉属(Gibberella).结果表明,与番茄单作相比,番茄伴生不同作物使主栽番茄根系优势内生细菌和内生真菌属组成发生了变化,伴生条件下主栽番茄根系均富集了特异的优势内生细菌和真菌门、属.伴生富集的特异优势内生细菌或真菌门、属组成具有提升主栽番茄植株抵御环境生物或非生物胁迫的潜力.
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野生和栽培种西瓜根系内生微生物群落结构比较
《微生物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】以野生西瓜品种为研究对象，比较分析野生和栽培种西瓜根系内生微生物群落组成，旨在阐明野生西瓜的驯化特征和抗性机制，为构建新型西瓜育种评价体系以及开发利用有益微生物功能提供理论依据和技术支撑。【方法】基于高通量测序技术分析野生和栽培种西瓜根系内生微生物(细菌及真菌)的群落结构特征。【结果】野生西瓜根系内生细菌和真菌群落的门和属与栽培种西瓜相比均具有显著差异。野生西瓜根系中，类诺卡氏菌属(Nocardioides)和微杆菌属(Microbacterium)的细菌相对丰度显著高于栽培种西瓜根系的相应类群；游动放线菌属(Actinoplanes)、分枝杆菌属(Mycobacterium)、列契瓦尼尔氏菌属(Lechevalieria)、拟无枝酸菌属(Amycolatopsis)、慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)、红球菌属(Rhodococcus)是野生西瓜根系特有的优势内生细菌；刺盾炱目未分类菌属(unclassified＿o＿＿Chaetothyriales)真菌丰度占比在野生西瓜根系中显著高于相应的栽培种西瓜，并且刺盾炱目未分类菌属、光黑壳属(Preussia)、小囊菌科未分类菌属(unclassified＿f＿＿Microascaceae)是野生西瓜根系中特有的优势内生真菌。【结论】野生西瓜驯化成栽培种后，类诺卡氏菌属、微杆菌属、红球菌属等具有固氮、溶磷、产铁载体、生物活性物质、抗生素功能的有益细菌，以及产生生长激素的光黑壳属真菌缺失。由此推断野生西瓜品种驯化过程中，部分内生微生物的缺失是栽培种西瓜应对环境胁迫抗性弱于野生西瓜品种的重要原因之一。此外，类诺卡氏菌属、微杆菌属、红球菌属细菌，以及光黑壳属真菌有望作为提高西瓜抗性的备选微生物资源。
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机收压实对宿根蔗产量及根系生长和内源激素含量的影响
《热带作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为探明甘蔗机械收获后的土壤压实效应对宿根蔗生长的影响以及根系中内源激素的动态变化规律，以广西蔗区糖料蔗主栽品种桂糖42号作为研究对象，设计了机收时运输车碾压植蔗行和碾压行间2种处理方式，以人工砍收作为对照。结果表明：在宿根蔗苗期阶段，碾压处理后植蔗行和行间土表以下0～50 cm的土壤紧实度均大幅升高，其中0～10 cm区域增幅最大，随着土层加深，土壤紧实度增幅逐渐减小；至伸长期后，植蔗行中土壤0～30 cm纵向区域的紧实度与对照无显著差异，但30～50 cm及行间0～50 cm纵向区域的紧实度仍显著高于对照。在农艺及产量性状方面，碾压植蔗行使宿根蔗发株率显著减少42.0%,12月株高降低19.4%，有效茎数减少26.1%，蔗茎产量减产36.9%，而11月、12月和1月蔗糖分含量分别比对照提高1.40、0.75和0.58个百分点，碾压行间处理的株高、茎径、有效茎数和产量与对照相比均无显著差异。在根系形态及内源激素水平上，机收碾压植蔗行处理的根系干重和根长分别减少9.12%和10.72%，根总表面积和总体积也显著下降，而机收碾压行间的根系形态指标与对照相比无显著差异。压实处理后甘蔗根系中的IAA、GA3、ZR含量均不同程度降低，IAA/ABA、GA3/ABA、ZR/ABA也有同样表现，而ABA含量则显著升高；根系的内源激素含量、比值、根系形态及蔗茎产量之间存在一定相关性，IAA、GA3、IAA/ABA、GA3/ABA与根系干重、根长、株高、有效茎数呈正相关，ZR和ABA则呈负相关。综上，机收碾压可使蔗田土壤紧实度显著增加，使根系内源激素水平发生改变，进而影响甘蔗根系生长和产量，不同处理的减产效应差异显著，即压实植蔗行与压实行间相比，后者可显著降低压实对宿根蔗生长的影响。
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‘小果甜柿’组培苗炼苗及移栽关键技术研究
《陕西农业科学 》 2023
摘要：为提高‘小果甜柿’组培苗移栽成活率，实现其组培营养杯苗的工厂化生产。本研究从炼苗时长、根系有无、叶片形状、移栽基质配比共四个方面来探索适合‘小果甜柿’组培苗炼苗及移栽的关键技术。结果表明，适宜‘小果甜柿’组培苗炼苗时长为14d;有无根系对其生根苗移栽成活率影响较大，有根时移栽成活率高达73.3%,而无根时仅为21.7%;生根苗叶片形状对其移栽成活率也有不同影响，圆叶的生根苗移栽成活率为76.7%,细叶的为41.7%;适宜‘小果甜柿’组培苗的移栽基质为进口泥炭土70%+珍珠岩30%的配比组合，移栽成活率为76.7%。本研究初步总结了‘小果甜柿’组培苗炼苗及移栽的关键技术，为其组培营养杯苗的工厂化生产提供参考依据。
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NAA/KT浸种对新植蔗产量、根系发育及抗倒伏能力的影响
《作物杂志 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为明确α-萘乙酸(NAA)和激动素(KT)浸种对新植蔗产量、根系发育及抗倒伏能力的影响,完善甘蔗优质高产抗倒伏化学调控技术理论基础,采用室内盆栽试验和田间试验相结合的方法,以栽培甘蔗品种桂糖29(GT29)、桂糖42(GT42)、桂糖49(GT49)和桂糖55(GT55)为试验材料,探讨不同浓度配比NAA/KT浸种对新植蔗茎叶鲜重、根系活力、根系形态结构和茎秆抗折断力的影响.结果表明,室内条件下,NAA/KT在20~40时,GT29和GT42根系活力、总根长和根体积相比对照显著增加.田间试验中,NAA25~50mg/L配合KT 1mg/L浸种处理对收获期甘蔗叶片鲜重、根系发育及茎秆抗折断力促进效果最优,其中2019和2020年试验中4个品种叶片鲜重和产量均比对照增加;根长、根表面积、根体积、根尖数和根干重分别比对照平均增加33.0%、39.0%、43.7%、27.4%和44.9%;茎秆抗折断力平均增加26.0%.综上所述,NAA/KT浸种处理提高了新植蔗叶片鲜重和蔗茎产量,提高了根系活力,促进根系发育;田间条件下用NAA25~50mg/L和KT 1mg/L浸种可显著增加新植蔗收获期产量、总根长、根表面积、根尖数、根干重以及茎秆抗折断力,进而提高甘蔗抗倒伏能力.
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3种生根剂对木薯种茎生根及产量的影响
《江西农业大学学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究不同生根剂对木薯生根与结薯、产量的影响，为木薯高产高效栽培提供技术支撑。【方法】以清水为对照（CK），将3种生根剂设置3个质量浓度，分别为双吉尔1.00 g/L（Ah）、0.50 g/L（Am）、0.20 g/L（Al），国光生根粉3.33 g/L（Bh）、1.67 g/L（Bm）、0.83 g/L（Bl），固信生根粉40.00 g/L（Ch）、20.00 g/L（Cm）、10.00 g/L（Cl），然后把木薯种茎截成15 cm长的种茎段，以头部浸在生根剂溶液中30 s，取出一部分扦插于育苗杯中，观察其生根情况，另一部分种植于大田，收获时测量产量。【结果】（1）处理7 d后，清水对照未有根系长出，而不同生根剂不同浓度处理均促进了木薯种茎长出了数量不等的根系。（2）处理35 d后，3种生根剂不同浓度处理的木薯种茎生根数量有差别，其中，双吉尔0.25 g/L（Al）、国光生根粉3.33 g/L（Bh）处理的生根数量最多，显著高于对照；固信生根粉的3个浓度处理都不同程度的抑制了木薯种茎的生根数量，其中10.00 g/L（Cl）抑制效果最大。（3）各处理的木薯块根产量高低顺序为：Al、Bh、Bm、Ah、Bl、Am、Cm、Ch、CK、Cl，其中，Al、Bh、Bm处理的产量分别为35 898.5,35 349.5,35 287.0 kg/hm~2，显著高于清水对照（CK），其余处理的块根产量与对照差异不显著。（4）经相关性检测分析，木薯种茎的生根数量与单株结薯条数和产量呈显著正相关关系。【结论】不同浓度的生根剂处理均可以促进木薯种茎提早生根，双吉尔0.25 g/L和国光生根粉3.33 g/L可以显著增加木薯品种‘华南205’的根系数量和提高块根产量。
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外源多元醇对盐胁迫下甜瓜幼苗生长和离子平衡的影响
《中国土壤与肥料 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为了探讨外源甘露醇和山梨醇对盐胁迫下甜瓜幼苗生长和离子平衡的影响,以甜瓜'桂蜜12号'为试验材料,以Hoagland营养液为培养液进行沙培(CK0),采用100 mmol/L NaCl模拟盐胁迫(CK1),然后添加不同浓度的甘露醇和山梨醇,观察不同处理的甜瓜幼苗生长情况和离子平衡变化.结果表明,在100 mmol/L NaCl盐胁迫(CK1)下,与对照(CK0)相比,甜瓜幼苗根系鲜质量、干质量、根总长度、根表面积以及根体积显著下降,K+/Na+、Ca2+/Na+、Mg2+/Na+显著降低.添加0.4 mmol/L的甘露醇,可显著增加甜瓜幼苗茎叶部Ca2+、Mg2+含量,而不增加Na+含量,不降低K+含量;显著提高Mg2+/Na+,而Ca2+/Na+及K+/Na+则与CK1持平.添加0.4 mmol/L的山梨醇显著提高地上部鲜重、幼苗根长、根表面积和根体积,显著降低盐胁迫甜瓜幼苗的Na+含量,提高Ca2+、Mg2+含量,显著提高Mg2+/Na+、K+/Na+、Ca2+/Na+.上述结果表明,适宜浓度的山梨醇和甘露醇可以缓解盐胁迫对甜瓜幼苗的伤害.在试验条件下,缓解盐胁迫对甜瓜幼苗根系及离子平衡影响的最适处理是添加0.4 mmol/L的山梨醇.
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粉垄对甘蔗根系结构发育及呼吸代谢相关酶活性的影响
《中国农业科学 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探讨甘蔗粉垄技术增产增糖的根系细胞生理学机制,为粉垄技术推广提供理论依据。【方法】以桂糖42号为供试材料进行粉垄耕作处理（耕作深度40 cm）,以常规耕作为对照（耕作深度25 cm,CK）,分别测定土壤速效养分,甘蔗农艺性状及产量和糖分、根系形态、根毛区组织细胞结构、根系活力、苹果酸脱氢酶、细胞色素氧化酶等呼吸代谢相关酶活性。【结果】（1）与常规耕作相比,新植蔗土壤的碱解氮和速效磷分别增加了8.7%和17.9%;宿根蔗土壤增加了10.4%和25.6%,且不同耕作方式间同一指标差异显著;（2）粉垄新植蔗出苗率和分蘖率比常规耕作分别提高了25.0%和17.4%,宿根蔗分别提高了30.6%和11.7%。砍收时,粉垄新植蔗株高、茎径、单茎重、有效茎、产量分别提高了13.2%、17.6%、29.0%、5.3%、12.9%,粉垄宿根蔗分别增加了7.6%、22.2%、70.3%、18.7%和12.9%,且不同耕作方式间同一指标差异显著;（3）粉垄甘蔗根长、根直径、根体积、根尖数、根表面、根鲜重、根干重比常规耕作分别增加20.9%—42.3%、12.3%—71.0%、33.3%—71.0%、6.4%—61.6%,21.8%—64.1%、26.8%—64.4%和32.6%—95.3%,且不同耕作方式间同一指标差异显著;（4）与常规耕作相比,粉垄甘蔗根毛区和根毛细胞更长,根毛排列更疏松有序,根尖细胞壁增厚,细胞质、粗糙型内质网和高尔基体更丰富,线粒体数目更多且嵴清晰,细胞核结构更紧致;粉垄新植蔗根毛长度、根毛密度、单位面积根毛总长度和细胞中线粒体数目分别增加了53.3%、73.0%、111.1%和37.5%;粉垄宿根蔗以上指标也分别增加了38.9%、95.9%、82.6%和53.8%,且不同耕作方式间同一指标差异显著;（5）与常规耕作相比,粉垄甘蔗根系活力在整个生育期均显著增强,在苗期、伸长期和成熟期分别增加了1.29倍、1.39倍和1.25;（6）与常规耕作相比,粉垄苹果酸脱氢酶（MDH）、细胞色素氧化酶（CytcA510）和多酚氧化酶（PPO）活性在苗期和伸长期均显著增加,在苗期,新植蔗粉垄甘蔗苹果酸脱氢酶、细胞色素氧化酶和多酚氧化酶活性分别提高了22.9%、28.1%和38.9%,宿根蔗以上各指标分别提高23.0%、20.3%、27.7%,差异显著;在伸长期,新植粉垄甘蔗分别显著提高21.2%、41.8%和33.7%,宿根蔗各指标分别提高27.4%、26.8%和53.3%;成熟期,除了细胞色素氧化酶差异不显著外,粉垄新植蔗和宿根蔗的苹果酸脱氢酶、多酚氧化酶活性均显著提高。【结论】粉垄可提高速效氮和速效磷含量,改善甘蔗根系的营养,提高根系活力和呼吸代谢相关酶活性,有利于根系组织细胞结构和根系形态的发育,从而进一步促进根系对水肥的吸收。
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