科研产出
基于根袋法的不同木薯品种根际微生态差异研究
《中国农学通报 》 2025 CSCD
摘要：本研究旨在探讨不同木薯品种根际土壤细菌群落的动态变化特征.运用根袋法对'华南205'('SC205')、'桂热10号'('GR10')和'华南9号'('SC9')在种植后39、75、115 d这3个时间节点的根际土壤速效氮(AN)、速效磷(AP)、速效钾(AK)含量以及微生物群落差异展开研究.研究结果显示:(1)3个木薯品种的根际土壤速效养分含量在不同采样时间存在显著差异,仅速效钾(AK)含量在种植后39d时存在品种间的显著性差异.(2)不同木薯品种以及不同采样时期的根际细菌丰富度和多样性均表现出显著性差异,且细菌的丰富度和多样性随着采样时间的推移呈增加趋势.(3)'SC205'根际土壤在种植后75、115 d时,均富集变形菌门-α-变形菌纲和γ-变形菌纲、拟杆菌门-拟杆菌纲;在种植后39d时,'SC205'根际土壤富集γ-变形菌纲;而'GR10'根际土壤在种植后75、115 d时富集放线菌门.(4)在种植后115 d时,土壤速效磷(AP)、速效氮(AN)含量与变形菌门、拟杆菌门呈正相关关系,与绿弯菌门呈负相关关系;土壤速效钾(AK)含量与放线菌门、髌骨细菌门呈正相关关系,与酸杆菌门、WPS-2呈负相关关系.综上所述,'SC9'、'GR10'和'SC205'根际土壤中的微生物群落以放线菌门、变形菌门、拟杆菌门等富营养型细菌为主,且3个木薯品种根际细菌的丰富度和多样性存在品种差异并随季节变化.
关键词： 木薯品种 根际微生物 高通量测序 根际养分 根袋法
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木醋液的抑菌活性及其对连作番茄根际土壤微环境生态的影响
《华中农业大学学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为探索木醋液对番茄根际土壤微生态的作用,以番茄为供试材料,连续3 a常规种植于相同田块,设置木醋液稀释300倍(A)、稀释600倍(B)、稀释900倍(C)处理,以无菌去离子水为对照(CK),探究不同稀释度木醋液的抑菌活性及其对连作番茄植株根系生长、根际土壤细菌和真菌群落结构的影响.结果显示:不同稀释度木醋液对青枯病菌和枯萎病菌均具有显著的抑制作用;3种稀释度的木醋液中,稀释600倍的木醋液浇灌不仅有利于连作番茄根系的生长,而且有助于提高番茄连作根际土壤细菌和真菌的多样性;与对照(CK)相比,不同稀释度木醋液处理均不同程度地降低了放线菌门(Actinobacteriota)细菌的相对丰度,提高了酸杆菌门(Acidobacteriota)细菌以及子囊菌门(Ascomycota)、新赤壳属(Neocosmospora)、曲霉属(Aspergillus)、青霉属(Penicilli?um)、木霉属(Trichoderma)、毛壳菌属(Chaetomium)和镰刀菌属(Fusarium)真菌等有益微生物的相对丰度.结果表明,木醋液具有显著抑制番茄青枯病及枯萎病病原微生物的作用,浇灌稀释木醋液有利于连作番茄根系生长,改善连作番茄根际土壤微环境生态的作用;其中,以稀释600倍(B)木醋液的改良效果最佳.
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长期施氮对甘蔗根际土壤真菌和根系内生真菌群落结构的影响
《热带作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：探究长期施氮对甘蔗根际土壤真菌和根系内生真菌的影响，为甘蔗生产的可持续发展和科学合理利用氮肥提供理论依据。基于高通量测序技术，分析长期4个施氮处理（CK、L、M、H对应的施氮量分别为0、96、482、964 kg/hm2）对甘蔗根际土壤和根系内生真菌群落结构组成的影响。结果显示：与不施氮（CK）处理相比，不同施氮处理均能显著提高甘蔗根际土壤真菌丰富度（P＜0.05），其中L、M、H处理分别提高39.58%、24.04%和35.33%，但对甘蔗根际土壤真菌多样性无显著影响。不同施氮处理对甘蔗根系内生真菌多样性和丰富度均无显著影响；不同施氮处理均提高了甘蔗根际土壤中沙蜥属（Saitozyma）、木霉属（Trichoderma）、unclassified＿p＿＿Ascomycota、镰刀菌属（Fusarium）等优势真菌属的相对丰度，降低了篮状菌属（Talaromyces）、unclassified＿f＿＿Herpotrichiellaceae、梨孢霉属（Coniosporium）、青霉属（Penicillium）、刺球菌属（Chaetosphaeria）、毛壳菌属（Chaetomium）、unclassified＿o＿＿Hypocreales等优势真菌属的相对丰度；不同施氮处理亦提高了unclassified＿k＿＿Fungi、unclassified＿p＿＿Ascomycota等优势甘蔗根系内生真菌属的相对丰度，降低了篮状菌属、毛壳菌属和unclassified＿f＿＿Strophariaceae等优势甘蔗根系内生真菌属的相对丰度。结果表明，长期单一的施氮处理容易诱导甘蔗根际土壤或根系内生真菌群落组成趋向单一，具有降低甘蔗植株抵御外界胁迫能力的潜在风险。基于维护甘蔗根际土壤生态健康的视角，适宜甘蔗的施氮量以低氮处理（L）的施用量（96 kg/hm2）为佳。
关键词： 甘蔗 氮肥 根际土壤真菌 根系内生真菌 高通量测序
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分室法不同网孔目数尼龙网对木薯根际的影响
《江苏农业科学 》 2024 北大核心
摘要：为探讨木薯根际土壤采样方法，选用不同网孔目数的尼龙网开展根袋试验，设置如下9个处理：A100(根区土壤灭菌+非根区不灭菌，100目)、A200(根区土壤灭菌+非根区不灭菌，200目)、A300(根区土壤灭菌+非根区不灭菌，300目)、B100(根区不灭菌+非根区灭菌，100目)、B200(根区不灭菌+非根区灭菌，200目)、B300(根区不灭菌+非根区灭菌，300目)、C100(根区、非根区土壤均不灭菌，100目)、C200(根区、非根区土壤均不灭菌，200目)、C300(根区、非根区土壤均不灭菌，300目)。每个处理在根区采集1个样品(Mid),在距离根区1 cm的上部根区(Top1和Top2)和下部根区(Bel1、Bel2)各采集2个样品。结果表明，(1)C200处理根际的脲酶活性显著高于A200处理，A200、A300、B200、B300、C200、C300处理的土壤生物学性质指标在同一处理内差异显著。(2)A200、B200、B300、C200、C300处理的细菌菌落相对丰度在不同处理间、同一处理内均有显著差异，其中疣微菌门的细菌相对丰度在Mid层表现为B300处理显著高于B200处理。(3)C300处理根际的ACE、Chao1指数明显大于C200处理。(4)各处理各土壤速效养分含量之间呈极显著或显著相关性，土壤速效养分含量与细菌菌门间的相对丰度也呈极显著或显著相关。(5)LEfSe分析结果表明，A200、B300和C300处理的细菌相对丰度在不同处理内差异显著。总之，通过对处理B、处理C的进行处理内比较发现，用200、300目尼龙网袋采集木薯根际土壤的生物学性质指标无显著差异；用200、300目尼龙网采集木薯根际土壤的优势菌门的相对丰度无显著差异，极少数菌门的相对丰度表现为300目显著高于200目。可见200目尼龙网袋更适用于采集木薯根际土壤，200目尼龙网袋既能阻止木薯根系穿透生长，也不会妨碍土壤水分、养分的运移和微生物的穿透。
关键词： 分室法 尼龙网目数 木薯根际 微生物群落 高通量测序 相对丰度
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不同连作年限对食用木薯产量、品质及土壤微生物群落的影响
《中国土壤与肥料 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为探究连作对食用木薯产量、品质及土壤微生物群落的影响，以不同连作年限食用木薯及其根际土壤为研究对象，采用Illumina高通量测序分析根际土壤微生物群落结构及多样性，同时测定不同连作年限食用木薯产量、品质、土壤理化性质及酶活性的变化。结果表明，食用木薯连作显著降低了其产量和品质，主要表现为株高、茎粗、薯长、粗淀粉、可溶性糖、粗蛋白和β-类胡萝卜素含量下降，粗纤维含量升高；土壤pH值、有机质和碱解氮含量随着连作年限的延长而降低，有效磷和速效钾含量显著升高，土壤蔗糖酶、脲酶和过氧化氢酶活性显著下降。多年连作使食用木薯根际土壤细菌丰富度显著升高，多样性降低，土壤真菌丰富度和多样性降低，并改变了微生物群落结构，优势菌酸杆菌门（Acidobacteriota）、绿弯菌门（Chloroflexi）、担子菌门（Basidiomycota）的相对丰度显著降低，芽单胞菌门（Gemmatimonadota）、子囊菌门（Ascomycota）的相对丰度显著升高，有益菌热酸菌属（Acidothermus）、假丝酵母菌属（Candidatus＿Solibacter）、苔藓杆菌属（Bryobacter）、木霉菌属（Trichoderma）的相对丰度显著降低，病原菌镰刀菌属（Fusarium）和罗尔斯属（Ralstonia）的相对丰度则显著增加。Spearman相关性分析显示，所测土壤环境因子与产量、品质存在显著相关性，对产量和品质影响较大的环境因子排序为pH>碱解氮>有效磷>速效钾>过氧化氢酶>有机质>蔗糖酶>脲酶，环境因子对薯长、产量和β-类胡萝卜素的影响最为显著；土壤环境因子与土壤微生物多样性及优势菌门、菌属存在显著甚至极显著相关性，食用木薯长年连作使土壤环境因子变劣，进而影响了土壤微生物群落结构，导致土壤菌群失衡，产量和品质下降，造成连作障碍，并且连作障碍在食用木薯连续种植的第3年开始凸显。研究结果旨在为揭示食用木薯连作障碍形成机制及缓解措施提供理论依据。
关键词： 食用木薯 连作 产量和品质 微生物群落 高通量测序
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粉垄耕作对宿根蔗苗期土壤理化性质、细菌群落结构及产量的影响
《西南农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究粉垄耕作1年后对宿根蔗苗期土壤理化性质、细菌群落结构及产量的影响，为粉垄技术改善土壤质量提供参考依据。【方法】设置粉垄耕作(FL)和传统旋耕(对照，CK)处理，利用高通量测序技术研究不同处理间根际土壤细菌多样性和群落结构差异，并探讨细菌群落结构与环境因子的相关性，分析其对宿根蔗产量的影响。【结果】与CK相比，FL处理能显著提高宿根蔗产量(P<0.05,下同);除30～45 cm土层的铵态氮和速效钾含量外，FL处理能显著或极显著(P<0.01)提高土壤有机质、铵态氮、碱解氮、速效磷、速效钾含量。FL处理后根际土壤细菌丰富度和多样性增加，根际土壤的主要优势菌门为放线菌门、变形菌门、绿弯菌门、厚壁菌门和酸杆菌门。基于操作分类单元(OTU)水平进行主成分分析和ANOSIM分析，发现FL处理与CK的根际土壤细菌群落组成存在差异。基于细菌分类水平的分析发现，FL处理中存在4个独有细菌群落；FL处理中Unclassified＿k＿norank＿d＿Bacteria、装甲菌门和GAL15的相对丰度显著高于CK。冗余分析结果表明，铵态氮、速效磷与速效钾含量对细菌群落变化有显著或极显著影响。细菌群落门水平相对丰度与环境因子的相关分析表明，有11个细菌门与不同环境因子呈显著或极显著相关关系。【结论】粉垄耕作通过增加根际土壤细菌的丰富度和多样性，有效促进土壤养分循环，显著增加土壤有机质、铵态氮、碱解氮、速效磷和速效钾含量，从而促使宿根蔗产量增加。
关键词： 粉垄耕作 宿根蔗 土壤理化性质 细菌群落结构 高通量测序
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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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广西赭霉X22对苦瓜的促生防病作用及对叶际细菌群落的影响
《微生物学通报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【背景】深色有隔内生真菌(dark septate endophyte, DSE)是植物共生真菌的典型代表之一，具有增强植物抗病性和促进植物生长等潜能，此外，DSE生态分布广泛、可分离纯培养及定殖无寄主特异性的特点为其在农业生产、环境保护及修复等方面带来广阔的应用前景。【目的】以7株菌株为研究对象，从中筛选对苦瓜白粉病有良好生防效果的菌株，探究其对叶际细菌群落结构和多样性的影响。【方法】采用浸种+淋土+灌根接种法通过盆栽试验对7株DSE菌株防治苦瓜白粉病的效果进行评价，通过浸种法测定优良菌株对苦瓜种子萌发和生长的影响，并基于16S rRNA基因高通量测序结果，分析苦瓜接种菌株X22后在白粉病发生初期、中期和后期叶际细菌群落结构特征。【结果】筛选获得一株优良生防菌株——广西赭霉(Ochroconis guangxiensis) X22，其对苦瓜白粉病的室内防治效果达56.58%，接种X22(O+)的苦瓜种子发芽率显著提高，苦瓜出苗相对较整齐，苦瓜苗的叶片数、茎径和叶色值(soil and plant analyzer development, SPAD)分别较对照(O–)提高3.18%、6.08%和7.88%，株高比O–提高了22.59%，差异达显著水平。相较于O–，O+的叶际细菌α多样性在白粉病发生初期、中期和后期均有所提高，丰度则表现为增-减-增。在白粉病发生的各个阶段，O+与O–这2个处理在门水平上优势菌门及其丰度差异不显著；在属水平上，初期和中期2个处理优势菌属及其相对丰度存在差异，并且O+特异富集了参与氮循环的铁氧化菌属(Sideroxydans)和缺氧反硝化菌属(Natronincola)及具抑菌作用的放线菌糖单孢菌属(Saccharomonospora)等有益菌。【结论】DSE菌株X22对苦瓜白粉病具有较好的防治效果，同时可促进苦瓜种子萌发和植株生长，可能是通过调节叶际细菌群落结构维持其多样性和稳定性，并招募具抑菌活性和固氮能力的有益菌抑制病原菌，为宿主提供氮源促进宿主生长，从而提高宿主抗病性。菌株X22是一株很有开发应用潜力的生防菌株。
关键词： 深色有隔内生真菌 苦瓜白粉病 促生 高通量测序 叶际细菌 群落结构
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甘蔗植株茎部内生细菌群落组成对不同配方缓释肥的响应
《热带作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：解析甘蔗植株茎部内生细菌群落组成对不同缓释肥的响应，旨在筛选科学的甘蔗专用缓释肥配方与用量，为进一步推广应用缓释肥提供理论依据和技术支撑。采用高通量测序技术，分析常规施肥（CK）和不同配方缓释肥处理（A～F）甘蔗植株茎部内生细菌群落组成变化。与CK相比，添加长效剂（235 g/t）和增效剂（3 g/t和18 g/t）的缓释肥处理均显著提高甘蔗植株茎部内生细菌的多样性，且除添加长效剂的缓释肥C处理（235g/t）之外，施用其他配方缓释肥未能提升植株茎部内生细菌的丰富度；草螺菌属（Herbaspirillum）细菌是CK处理甘蔗植株茎部特有的优势内生细菌属；生孢噬纤维菌属（Sporocytophaga）和纤维弧菌属（Cellvibrio）是添加长效剂缓释肥A处理（125 g/t）甘蔗植株茎部特有的优势内生细菌属；添加长效剂的缓释肥B处理（150 g/t）甘蔗植株茎部未发现特有的优势内生细菌属；norank＿f＿＿SC-I-84、norank＿f＿＿Neisseriaceae、norank＿f＿＿JG30-KF-AS9和马赛菌属（Massilia）细菌是添加长效剂缓释肥C处理（235 g/t）甘蔗植株茎部特有的优势内生细菌属；短波单胞菌属（Brevundimonas）、肠杆菌属（Enterobacter）和葡萄球菌属（Staphylococcus）细菌是添加增效剂缓释肥D处理（3 g/t）甘蔗植株茎部特有的优势内生细菌属；克劳斯氏菌属（Cloacibacterium）细菌是添加增效剂缓释肥E处理（8g/t）甘蔗植株茎部特有的优势内生细菌属；unclassified＿f＿＿Burkholderiaceae、类芽孢杆菌属（Paenibacillus）、异样根瘤菌属（Allorhizobium-NeorhizobiumPararhizobium-Rhizobium）、Corynebacterium＿1和金黄杆菌属（Chryseobacterium）细菌是添加增效剂缓释肥F处理（18 g/t）甘蔗植株茎部特有的优势内生细菌属。基因功能预测结果显示，施用不同配方缓释肥处理没有显著改变甘蔗植株茎部内生细菌的主体功能。与CK相比，施用添加长效剂（235g/t），以及增效剂（3g/t和18g/t）用量的缓释肥处理能显著提高甘蔗植株茎部内生细菌多样性，除添加长效剂的缓释肥C处理（235g/t）之外，施用其他配方缓释肥均未能显著提升甘蔗植株茎部内生细菌的丰富度；同时，除添加长效剂的缓释肥B处理（150g/t）外，其余缓释肥处理的甘蔗植株茎部均富集各自特有的优势内生细菌属，虽然施用缓释肥未能显著改变甘蔗植株茎部内生细菌的主体功能，但大部分缓释肥处理（B～F）均有助于提升甘蔗植株的抗逆能力。其中，基于甘蔗植株茎部内生细菌群落组成与功能而言，添加了长效剂的缓释肥C处理（235 g/t）对甘蔗植株具有最佳的促生和抗逆效果。
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间作西瓜对甘蔗产量效益和根际土壤理化性质及微生态的影响
《作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：分析甘蔗间作西瓜对甘蔗产量、总经济效益、根际土壤生态及理化性质的影响,旨在探究甘蔗间作西瓜模式的生态效应,为进一步推广及应用甘蔗间作西瓜模式提供理论依据和技术支撑.基于传统和现代高通量测序技术,分析间作和单作甘蔗产量、总经济效益、根际土壤理化性质及根际土壤细菌群落结构变化.与甘蔗单作(CK)相比,甘蔗间作西瓜(TM)具有提高甘蔗产量和总经济效益的效果;对甘蔗根际土壤有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷和速效钾含量无显著影响;同时,甘蔗间作西瓜对甘蔗根际土壤细菌多样性和丰富度亦无显著影响.另一方面,门分类水平,甘蔗间作西瓜虽然增加了放线菌门(Actinobacteria)和其他(others)门类优势细菌的相对丰度占比,但亦缺失了浮霉菌门(Planctomycetes)和拟杆菌门(Bacteroidetes)等门类优势细菌的富集;属分类水平,热酸菌属(Acidothermus)、慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)、norank_o__SC-I-84、Bryobacter、链霉菌属(Streptomyces)、norank_f__DA111、Candidatus_Solibacter、酸杆菌属(Acidibacter)和norank_f__Acidobacteriaceae__Subgroup_1_则是甘蔗单作(CK)模式下甘蔗根际土壤中特有的优势细菌属;与之相比,小单孢菌属(Micromonospora)、norank_f__Anaerolineaceae、unclassified_f__Micrococcaceae、norank_o__JG30-KF-CM45、norank_f__Elev-16S-1332、norank_c__Actinobacteria、卢得曼氏菌属(Luedemannella)、unclassified_f__Intrasporangiaceae、norank_f__Nitrosomonadaceae、unclassified_f__Nocardioidaceae、norank_c__S085和Defluviicoccus则是甘蔗间作西瓜(TM)模式下,甘蔗根际土壤中特有的优势细菌属.基因功能预测结果显示,甘蔗间作西瓜并没有显著改变甘蔗植株根际土壤细菌的主体功能.与甘蔗单作相比,甘蔗间作西瓜具有提高甘蔗产量和总经济效益的效果;虽然没有显著改变甘蔗根际土壤理化性质,同时亦没有显著提升甘蔗根际土壤细菌多样性、丰富度以及细菌主体功能,仅改变了部分甘蔗根际土壤细菌的群落组成,富集了诸如小单孢菌属(Micromonospora)等特有的优势细菌属.综上所述,甘蔗间作西瓜有助于提高甘蔗产量和总经济效益,虽不能显著提升甘蔗根际土壤肥力,但亦没有造成甘蔗根际土壤细菌生态功能失衡或劣化,只是改变了部分甘蔗根际土壤细菌群落组成,但间套作西瓜富集的特有优势细菌属,诸如小单孢菌属(Micromonospora)属细菌是具有增强甘蔗植株抗性功能的有益细菌属.
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