科研产出
嫁接对番茄植株根际微生物群落组成的影响
《西南农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探究嫁接对番茄植株根际微生物群落组成的影响,旨在揭示嫁接提高番茄植株抗性的机制并为构建解决番茄连作障碍体系提供参考.[方法]基于高通量测序技术,以番茄品种新砧1号和宝砧1号为砧木,桃太郎品种为接穗进行以下处理:新砧1号实生植株(简称:新砧);新砧1号×桃太郎嫁接植株(简称:桃太郎/新砧);宝砧1号实生植株(简称:宝砧);宝砧1号×桃太郎嫁接植株(简称:桃太郎/宝砧);桃太郎实生植株(简称:桃太郎).采集番茄实生与嫁接处理植株根际土壤,比较分析番茄各处理根际土壤细菌和真菌的群落组成.[结果]与新砧、宝砧、桃太郎处理植株相比,桃太郎/新砧和桃太郎/宝砧处理植株细菌和真菌群落在不同分类水平上可操作分类单元(OTU)数量均发生明显变化.与砧木和接穗实生植株相比,番茄嫁接植株根际土壤中拥有更丰富的微生物OTU和特有OTU数量.番茄实生与嫁接植株间在根际土壤细菌和真菌多样性与丰富度上无显著差异(P>0.05).在门分类水平上,在桃太郎/新砧处理植株根际土壤中,放线菌门和厚壁菌门细菌丰度占比均高于新砧和桃太郎处理植株;在桃太郎/宝砧处理植株中,绿弯菌门、酸杆菌门、芽单胞菌门细菌丰度占比均高于宝砧和桃太郎处理植株.在属分类水平上,与新砧和桃太郎处理植株相比,桃太郎/新砧处理植株根际土壤中鞘氨醇单胞菌属、芽孢杆菌属、链霉菌属、unclassified_f__Micro-coccaceae、norank_f__norank_o__Gaiellales细菌属丰度占比增加;与桃太郎处理植株相比,桃太郎/新砧处理植株根际土壤中增加特有优势菌属栖大理石菌属.与宝砧和桃太郎处理植株相比,桃太郎/宝砧处理植株根际土壤中,norank_f__norank_o__norank_c__Subgroup_6、类诺卡氏菌、norank_f__norank_o__norank_c__Gitt-GS-136、norank_f__norank_o__norank_c__KD4-96、norank_f__JG30-KF-CM45属细菌丰度占比增加,同时增加特有优势菌属norank_f__norank_o__norank_c__JG30-KF-CM66菌属.在真菌门分类水平上,与番茄实生植株相比,嫁接植株根际土壤中油壶菌门真菌丰度占比提升,而子囊菌门真菌丰度占比下降.此外,桃太郎/新砧嫁接植株根际土壤中unclassified_k__Fungi菌门丰度占比增加,而桃太郎/宝砧嫁接植株根际土壤中unclassified_k__Fungi菌门丰度占比减少.在属分类水平上,与对应实生植株相比,桃太郎/新砧处理植株根际土壤中,根囊壶菌属、unclassified_k__Fungi、分枝孢子霉属真菌的丰度占比增加,桃太郎/新砧处理植株根际土壤中还缺失木霉属、曲霉菌属、unclassified_o__Eurotiales、unclassified_o__Sordariales等菌属,但与新砧处理植株相比,增加了镰刀菌属;在桃太郎/宝砧处理植株根际土壤中,根囊壶菌属、青霉属丰度占比增加,而分枝孢子霉属、木霉属、曲霉菌属、镰刀菌属、unclassified_o__Eurotiales、蛛网霉属等菌属缺失.[结论]与实生植株相比,嫁接不仅改变了番茄植株根际土壤微生物群落丰度占比,还改变了根际土壤微生物的群落组成.番茄嫁接植株根际土壤微生物群落组成的改良是嫁接植株抗性增强的重要原因之一.
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伴生栽培对主栽番茄植株根际土壤肥力及微生物多样性的影响
《华中农业大学学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为探究伴生不同作物对主栽番茄根际土壤肥力与健康影响的作用机制,设置番茄伴生生菜、苋菜、菜心、薄荷和葱的栽培模式,基于高通量测序技术分析伴生不同作物栽培模式下主栽番茄根际土壤肥力及细菌、真菌多样性.结果显示:除菜心外,其他4种伴生作物均显著提高了主栽番茄植株根际土壤中涉及氮、磷循环的土壤酶活性以及微生物生物量碳、氮、磷;伴生栽培虽然没有丰富主栽番茄植株根际土壤中细菌、真菌多样性,但改变了主栽番茄植株根际土壤细菌、真菌优势门属间的丰度占比;门分类水平下,伴生管理均提高了变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、Patescibacteria细菌的丰度占比;属分类水平下,norank f Microscillace?ae、norank f norank o Vicinamibacterales、芽孢杆菌属(Bacillus)、norank f Gemmatimonadaceae、交替赤杆菌属(Altererythrobacter)细菌是番茄伴生不同作物中丰度占比前10的特有优势细菌属.此外,伴生栽培不同程度地改变了主栽番茄植株根际土壤真菌多样性和丰富度,富集了壶菌门、担子菌门和油壶菌门优势真菌门;同时富集了unclassified o Sordariales、油壶菌属(Olpidium)和锥盖伞属(Conocybe)、Phialemonium、unclassified o Pleosporales、unclassified o Boletales和Sodiomyces属等优势真菌属,亦提高了毛壳菌属(Chaetomium)的丰度占比.研究结果表明,番茄伴生栽培生菜、苋菜、薄荷和葱4种植物均同程度地有助于不提高番茄根际土壤肥力和维护根际微环境土壤健康的作用,其中,伴生栽培生菜和薄荷提升土壤肥力及维护土壤健康的效果优于伴生菜心、苋菜和葱.
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镉胁迫对2种油菜土壤真菌群落的影响
《微生物学通报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【背景】人类活动引起的农田重金属污染已成为严重的环境问题。镉（Cd）是最具毒性的重金属之一,能对人体和生态系统构成威胁。【目的】研究不同浓度镉处理对2种油菜（甘蓝型油菜和芥菜型油菜）的土壤（根际和非根际）真菌群落的影响,为镉的生物修复和健康风险评估提供理论基础。【方法】对2种油菜土壤（根际和非根际）真菌转录间隔区（Internal Transcribed Spacer,ITS）进行高通量测序,分析镉对根际和非根际土壤真菌群落的影响。【结果】镉胁迫改变了土壤真菌群落的组成和结构,但对2种油菜土壤真菌群落的α多样性几乎无显著影响。土壤镉浓度和生物量与2种油菜根际土壤真菌群落显著相关,芥菜型油菜非根际土壤真菌群落也与镉污染浓度显著相关。土壤真菌分子生态网络也受到镉污染的影响,甘蓝型油菜根际土壤网络稳定性降低,共生关系减少。甘蓝型油菜非根际土壤网络稳定性升高,但共生关系减少。芥菜型油菜的根际和非根际土壤的网络稳定性升高,而且共生关系增多。【结论】镉污染会影响土壤系统中的本土真菌群落,从而可能进一步改变土壤的生态系统功能。
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基于高通量测序分析间作猫豆对甘蔗根际土壤微生物的影响
《南方农业学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探究甘蔗间作猫豆对甘蔗根际土壤微生物多样性的影响,为改善甘蔗根际土壤微生物群落结构及促进甘蔗生长提供理论参考。【方法】采用单因素试验设计,分析单作甘蔗（CK）和甘蔗间作猫豆（T处理）2种种植方式对甘蔗根际土壤养分的影响,并采用Illumina20HiSeq高通量测序技术,在门和属水平上分析甘蔗根际土壤微生物群落结构,在种水平进行主成分（PCA）分析。【结果】T处理的根际土壤中全氮、全钾、水解性氮、有效磷和有机质含量均大于CK。T处理的根际土壤中细菌的丰富度和多样性高于真菌的丰富度和多样性;T处理的根际土壤中细菌丰富度高于CK,但差异不显著（P>0.05,下同）,其多样性显著高于CK（P<0.05,下同）;T处理的根际土壤中真菌的丰富度和多样性均显著高于CK。CK和T处理土壤样品的主要优势细菌门为变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）和酸杆菌门（Acidobacteria）,其相对丰度均大于10.00%,优势细菌属分别为水恒杆菌属（Mizugakiibacter）、游动四孢属（Luedemannella）、乳杆菌属（Acidothermus）和布氏杆菌属（Bryobacte）,但T处理根际土壤样品中水恒杆菌属、游动四孢属和乳杆菌属的相对丰度分别较CK下降2.47%、1.78%和0.68%,其他细菌属分别增加0.10%～0.86%。CK和T处理根际土壤中优势真菌门为子囊菌门（Ascomycota）,分别为80.00%和92.00%,其次是担子菌门（Basidiomycota）,分别为8.00%和6.00%,排名前3的优势真菌属均为戴氏霉属（Taifanglania）、毛壳属（Chaetomium）和镰刀菌属（Fusarium）。CK和T处理的6份根际土壤样品在种水平上的主成分（PCA）分析结果显示,细菌群落PC1的变异为29.37%,PC2的变异为20.26%,二者的总贡献率为49.63%;真菌群落PC1的变异为33.44%,PC2的变异为27.73%,二者的总贡献率为56.17%。CK与T处理的细菌群落分别属于不同象限,CK位于第1和第3象限,而T处理位于第2和第4象限。【结论】甘蔗间作猫豆可改善甘蔗根际的土壤养分状况,改变甘蔗根际微生物的群落结构,提高细菌和真菌的丰富度和多样性,但未影响优势菌门的排序。
关键词： 甘蔗 猫豆 间作 根际 土壤微生物 高通量测序 群落结构
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不同覆盖栽培对马铃薯根际土壤细菌多样性、酶活性及化学性状的影响
《核农学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为探讨不同覆盖栽培下冬作马铃薯根际土壤微生态环境变化的规律和增产机理,本研究采用高通量测序与传统土壤学相结合的方法,分析不同覆盖栽培[黑地膜覆盖（BFM）、稻草覆盖（RSM）和常规栽培（CK）]对土壤细菌群落结构多样性、酶活性、化学性状、马铃薯生长等方面的影响。结果表明,与RSM和CK相比,BFM提高了根际土壤细菌Chao1指数、生长前期变形菌门和生长后期的酸杆菌门、芽单胞菌门、芽单胞菌属及整个生育期鞘氨醇单胞菌属相对丰度;同时显著提高了整个生育期酸性磷酸酶活性、速效钾含量（除成熟期与RSM差异不显著）。苗期,BFM的土壤有机质、速效磷含量分别比RSM显著提高了28.45%、29.62%,比CK显著提高了13.29%、16.62%;块茎膨大期,BFM的土壤蔗糖酶、过氧化氢酶活性分别比RSM显著提高了18.71%、17.44%,比CK显著提高了158.32%、45.54%;BFM大薯率、产量分别比CK显著提高了20.15%、17.90%。相关性分析表明,土壤细菌多样性指数与碱解氮含量、速效钾含量、有机质含量、pH值呈正相关关系。综上,不同栽培模式根际土壤细菌多样性与酶活性相互影响,共同维持土壤质量;黑地膜覆盖能明显改善根际土壤微生态环境,提高土壤生物活性和养分有效性,促进植株生长发育,最终提高马铃薯产量。本研究为有效指导广西冬作马铃薯生产提供了理论依据。
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解淀粉芽胞杆菌YU-1对水稻纹枯病的防治作用
《植物保护 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：本文旨在筛选对水稻纹枯病有生防作用的菌株,并初步探索其生防作用机理.收集水稻、甘蓝、黄瓜等不同植物根际土壤,采用稀释分离和对峙培养法筛选对水稻纹枯病菌Rhizoctonia solani Kühn有抑菌作用的菌株;通过离体接种防效、盆栽防效、抑菌谱、对水稻纹枯病菌菌核萌发及形成的抑制作用等方面评价其生防潜力,并对生防菌株进行鉴定.结果表明,从采集的37份根际土壤中共分离获得细菌297株,其中4株对纹枯病菌具有较好的拮抗作用,菌株YU-1对水稻纹枯病菌菌丝生长的抑制率达89.8%;对西瓜枯萎病菌、草莓灰霉病菌、番茄早疫病菌、油菜菌核病菌、小麦赤霉病菌菌丝生长的抑制率均在85%以上;对水稻纹枯病的离体和盆栽防效分别为73.1%和66.3%;对水稻纹枯病菌菌核萌发的抑菌率在92%以上;经生理生化和分子鉴定为解淀粉芽胞杆菌Bacillus amyloliquefaciens.由此可看出,菌株YU-1对水稻纹枯病的防治具有较强的应用价值,具有进一步开发成生物农药的潜力.
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不同氮素营养水平对茶树根际土壤微生物的影响及其在养分调控中的作用
《华北农学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为茶园氮肥的科学施用提供理论依据,通过盆栽试验探讨4个不同氮素营养水平(N0、N1、N2、N3)下茶树根际土壤养分、微生物种群组成的变化以及二者的内在联系。结果表明:与不施氮(N0)处理相比,适宜施用氮肥可以增加茶树根际土壤的细菌、放线菌、真菌数量以及微生物总量,促进了土壤微生物群落多样性的改善;亦提高了茶树根际土壤碱解氮、速效磷、速效钾及有机质含量,并且均在N1或者N2处理时达到最大值。相关分析结果显示,不同氮素水平下茶树土壤微生物数量与土壤各养分含量之间存在着极显著的相关关系。合理施用氮肥对于茶园土壤微生物数量及其群落中细菌、放线菌及真菌数量与土壤中有效态养分含量具有良好的调节作用。
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不同作物根际土壤生物学性状及细菌多样性特征比较
《西南农业学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：【目的】比较并探究根际土壤生物学性状及细菌多样性能否作为筛选具有促生效果作物组合的生物学指标,为筛选促生的间套种作物组合及对土壤连作障碍的生态防控提供理论依据和技术支撑。【方法】选取葫芦科、豆科及旋花科作物根际土壤作为研究对象,比较不同作物根际土壤生物学性状及细菌群落结构的差异。【结果】同为葫芦科的根际土壤中涉及土壤碳、氮和磷循环相关的酶活性之间无显著差异水平,缺乏互补性;而葫芦科作物与豆科的豇豆和旋花科的红薯根际土壤相应的酶活性之间均呈现显著的差异水平,表现出良好的互补效果;细菌多样性分析结果表明葫芦科作物根际土壤中富集的优势细菌种属趋向一致,而豇豆和红薯根际土壤中均拥有各自特异的优势细菌种属,同样表现出具有与葫芦科作物互补及提高葫芦科作物根际土壤细菌多样性的潜力。【结论】作物根际土壤中涉及碳、氮和磷循环的相关酶活性和细菌多样性指数,以及作物根际土壤中富集的优势细菌种属均适宜作为鉴定不同作物根际微环境之间是否具有互补效果的生物学指标;豇豆和红薯根际土壤生物学特性表明豇豆和红薯均具有改良葫芦科作物黄瓜、瓠瓜和南瓜根际土壤微环境的潜力。
关键词： 作物 根际 生物学性状 细菌多样性 PCR-DGGE
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木薯/花生间作对根际土壤微生态的影响
《基因组学与应用生物学 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：为了探明木薯/花生间作在增产增收的同时对土壤微生态的影响,研究木薯和花生以不同行距(30 cm,40 cm,50 cm)间作的根际土壤养分、微生物及相关酶活性的变化。结果表明:木薯/花生间作可增加根际土壤细菌、真菌、放线菌及总微生物数量和微生物多样性,30 cm间作行距的木薯、花生根际土壤微生物总数量分别比单作木薯、花生增加了129.6%和101.1%;间作根际土壤碱解氮、有效磷、有效钾和有机质含量相比单作增加,50 cm间作花生的根际土壤碱解氮、有效磷、有效钾量比单作花生增加了145.9%~195.9%,30 cm间作木薯的根际土壤有效钾、有效磷含量分别比单作木薯增加了161.8%和187.9%;木薯/花生间作的根际土壤过氧化氢酶、酸性磷酸酶活性活性相比单作升高,间作土壤脲酶和蛋白酶活性相比单作降低,30 cm间作木薯的根际土壤过氧化氢酶活性比单作木薯增加了59.2%,50 cm间作花生的根际土壤蔗糖酶活性比单作花生增加了97.4%。可见,木薯/花生间作可改善根际土壤微生态坏境,且适宜的间作行距更利于土壤养分含量和微生物数量的增加。
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