科研产出
蔗鸭共生对甘蔗根际与非根际土壤微生物群落多样性的影响
《南方农业学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究蔗鸭共生模式下蔗田根际与非根际土壤微生物群落结构与多样性，揭示蔗鸭共生对土壤微生物群落多样性和蔗田微生物主要类群的影响，为科学推广蔗鸭共生新模式提供理论参考。【方法】采用大田原位试验，设甘蔗单作和蔗鸭共生2个处理，于甘蔗成熟期采集蔗田根际与非根际土壤样品，测定并分析土壤理化性质、土壤细菌和真菌群落结构和多样性，并探究土壤理化性质和土壤微生物群落的相关性。【结果】与甘蔗单作相比，蔗鸭共生模式下甘蔗根际与非根际土壤的硝态氮含量均显著增加（P<0.05，下同），土壤pH及过氧化氢酶和脲酶活性显著降低；蔗糖酶活性和有效磷含量在根际土壤中显著降低，但在非根际土壤中显著增加。与甘蔗单作相比，蔗鸭共生降低了根际土壤真菌的丰富度，ACE指数和Chao1指数分别显著降低16.81%和16.67%；显著提高了非根际土壤的细菌多样性，Simpson指数比甘蔗单作显著提高128.13%。蔗鸭共生中，厚壁菌门（Firmicutes）相对丰度变化较大，根际土壤黏球菌门（Myxococcota）、子囊菌门（Ascomycota）和担子菌门（Basidiomycota）相对丰度有所降低，鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）和丝孢酵母属（Trichosporon）的相对丰度显著增加，芽孢杆菌属（Bacillus）、盖氏菌属（Gaiella）和木霉属（Trichoderma）相对丰度显著下降。鞘氨醇单胞菌属、norank＿f＿＿JG30-KF-CM45、微枝形杆菌属（Microvirga）、norank＿f＿＿norank＿o＿＿Acidobacteriales、慢生根瘤菌属（Bradyrhizobium）、unclassified＿o＿＿Polyporales、粗糙孔菌属（Trechispora）、丝孢酵母属和毛壳菌属（Chaetomium）在蔗鸭共生土壤微生物群落构成中发挥重要作用。蔗鸭共生与甘蔗单作的土壤微生物Beta多样性差异极显著（P<0.01，下同）。冗余分析结果表明，土壤脲酶活性、过氧化氢酶活性、有机质含量、pH和全氮含量对土壤细菌群落结构影响极显著；土壤有效磷、有机质、全磷含量及脲酶和过氧化氢酶活性对真菌属分类水平群落结构影响显著。蔗鸭共生土壤中，pH与硝态氮和铵态氮含量在其细菌差异菌属生长中起主要作用，pH、蔗糖酶活性与硝态氮、全氮、有机质和铵态氮含量在其真菌差异菌属生长中发挥关键作用。【结论】与甘蔗单作相比，蔗鸭共生模式显著改变了土壤pH与硝态氮、有效磷含量及蔗糖酶、过氧化氢酶、脲酶活性，影响微生物群落多样性和丰富度，从而改善土壤微生物群落结构。土壤脲酶活性、过氧化氢酶活性、有机质含量、全氮含量和pH是影响蔗田细菌群落结构变化的主要环境因子，有效磷、有机质、全磷含量与脲酶、过氧化氢酶活性是影响蔗田真菌群落结构变化的主要环境因子。
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患枯萎病与健康番木瓜植株根际土壤微生物群落比较分析
《果树学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探讨番木瓜患枯萎病对植株根际土壤真菌和细菌种群的多样性及结构的影响。【方法】通过高通量测序比较患枯萎病番木瓜植株根际土壤（DS）和健康番木瓜植株根际土壤（HS）真菌和细菌的结构及丰度差异。【结果】HS中的真菌群落多样性要高于DS。DS中的细菌群落多样性要高于HS。研究结果表明，在门水平上，真菌中HS和DS的最优势门均为子囊菌门（Ascomycota）,HS中壶菌门（Chytridiomycota）的相对丰度高于DS，分别为0.48%、0.04%,DS中球囊菌门（Glomeromycota）高于HS，分别为0.59%、0.09%。细菌中HS和DS的优势门均为变形菌门（Proteobacteria）,DS中的变形菌门（Proteobacteria）丰度较高，而放线菌门（Actinobacteria）和酸杆菌门（Acidobacteria）丰度较低。在属水平上，真菌中HS的优势属为Agaricomycetes＿unclassified，相对丰度为21.34%，而在DS中的相对丰度仅为0.01%，假裸囊菌属（Pseudogymnoascus）、根金藻属（Rhizopycnis）、粗糙孔菌属（Trechispora）等菌属在HS中的相对丰度均高于DS。DS中的优势属为锥盖伞属（Conocybe），相对丰度为18.51%，而在HS的相对丰度仅为0.24%，梭孢壳属（Thielavia）、隐球菌属（Cryptococcus）、白环蘑属（Leucoagaricus）等菌属在DS中的相对丰度均高于HS。细菌中Actinomycetales＿unclassified在HS中相对丰度最高，为7.52%，黄杆菌属（Flavobacterium）、Gaiella、Gp1的相对丰度较高，朱氏杆菌属（Chujaibacter）在DS中的相对丰度最高，为7.00%。【结论】Agaricomycetes＿unclassified、Actinomycetales＿unclassified、假裸囊菌属（Pseudogymnoascus）、根金藻属（Rhizopycnis）等菌属在HS中富集；锥盖伞属（Conocybe）、隐球菌属（Cryptococcus）、白环蘑属（Leucoagaricus）、朱氏杆菌属（Chujaibacter）等菌属在DS中富集。本研究结果为探明番木瓜枯萎病的发生机制和寻找有效的番木瓜枯萎病生防菌提供了理论基础。
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不同宿根性甘蔗品种根际土壤微生物学特性分析
《江苏农业科学 》 2024 北大核心
摘要：分析不同宿根性甘蔗品种根际土壤微生物的群落组成及多样性，了解根际土壤微生态与宿根性的关系，为评价甘蔗宿根潜力及促进我国甘蔗产业的可持续发展提供参考依据。采用盆栽种植甘蔗品种桂热2号(GR2,设为处理1)、柳城05136(LC05136,设为处理2)和新台糖22号(ROC22,设为处理3),于分蘖期采集其根际土壤及未种植甘蔗的盆土(CK),利用传统培养法结合高通量测序等技术，分析其微生物区系及土壤酶活性。结果表明，4个处理间可培养微生物群落结构存在一定差异，在数量方面均表现为细菌>放线菌>真菌，细菌与真菌比表现为处理1>处理3>处理2>CK;UE、SC、ACP活性在4个处理间存在极显著差异，CAT活性在不同甘蔗品种的根际土壤间存在极显著差异；高通量测序结果表明，4个处理的细菌优势菌门相似，主要包括变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、黏球菌门(Myxococcota)、厚壁菌门(Firmicutes)和放线菌门(Actinobacteria),各处理间优势菌门的丰度存在差异，其中占比最高的变形菌门表现为处理1(43.17%)>处理3(40.66%)>处理2(37.28%)>CK(35.44%);4个处理的真菌优势菌门主要为子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota),此外，丰度排名前10位的其余菌门在不同处理间占比也存在一定差异，如处理1根际土壤的被孢霉门(Mortierellomycota)占比高于其他品种，而蛙粪霉门(Basidiobolomycota)占比低于其他品种。冗余分析结果表明，土壤酶活性与土壤微生物群落有着较强的相关性。综上表明，种植甘蔗改变了原土壤的生态环境，不同宿根性甘蔗品种根际土壤微生物群落结构和酶活性存在一定差异，初步推测宿根性强的甘蔗品种在分蘖期其根际化学反应相对较强，且其根际微生物群落结构较理想。本研究结果可为“甘蔗―根际微生物”的互作在甘蔗宿根性上的研究提供理论依据。
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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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抗枯萎病香蕉品种宿根连作根际土壤微生物群落结构特征变化分析
《南方农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】分析抗枯萎病香蕉品种宿根连作根际土壤微生物群落结构特征变化，为深入研究抗枯萎病香蕉品种宿根连作抗性增强的作用机制及利用生防微生物进行香蕉枯萎病绿色防控提供理论依据。【方法】以抗枯萎病香蕉品种宝岛蕉为试验材料，在枯萎病发病严重土壤上宿根连续种植3造：组培苗第一代（第1造）、宿根第一代（第2造）和宿根第二代（第3造），调查各造枯萎病发病率，四分法采集各造土壤样本并测定土壤化学性质；采集第1造健康和发病植株、第2和第3造健康植株的根际土壤样本，分别编号为S1、V、S2和S3，重复3次，利用Illumina高通量测序平台对12个土壤样本的细菌16Sr RNA和真菌ITS区进行测序分析；采用样本复杂度（Alpha多样性指数）、主坐标（PCoA）和UPGMA聚类分析土壤样本细菌和真菌群落的丰富度和多样性、门和属水平上的群落构成及相对丰度差异；通过Spearman分析优势微生物群落与镰刀菌属的相关性。【结果】抗枯萎病香蕉品种宝岛蕉连续种植3造根际土壤化学性质未发生明显改变，种植第3造的香蕉枯萎病发病率显著低于第1和第2造（P＜0.05）。随着种植年限的增加，根际土壤细菌群落的多样性整体呈逐年下降趋势，而真菌群落的多样性整体呈逐年上升趋势。连作改变了香蕉根际土壤微生物的群落构成，S2和S3细菌和真菌的群落结构相近，明显与S1和V群落结构分离。S2和S3的壶菌门（Chytridiomycota）的相对丰度较S1分别低88.02%和89.51%,Fungi＿phy＿Incertae＿sedis的相对丰度分别高41.56%和82.81%,S3镰刀菌属（Fusarium）的相对丰度较S1、S2分别低45.60%和50.47%，与留芽种植宿根蕉抗性表现增强相关。发病植株根际土壤中变形菌门（Proteobacteria）和担子菌门（Basidiomycota）的相对丰度较高，而酸杆菌门（Acidobacteriota）的相对丰度较低。球囊菌门（Glomeromycota）、毛霉门（Mucoromycota）、隐真菌门（Rozellomycota）和壶菌门（Chytridiomycota）的相对丰度均与镰刀菌呈负相关。【结论】宿根第3造蕉的发病率最低，其根际土壤与第1造发病植株根际土壤的细菌和真菌群落差异明显，推测根际土壤微生物群落丰富度、多样性和群落构成改变是抗枯萎病香蕉品种宿根连作抗性增强的原因。
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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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复合生物菌肥对设施黄瓜根结线虫及根际土壤的影响
《安徽农业科学 》 2023
摘要：为明确以淡紫拟青霉和地衣芽孢杆菌为活性成分配比的复合生物菌肥对黄瓜根结线虫及土壤环境的影响,通过大棚试验探究其对黄瓜根结线虫病的防治效果和对植株的促生效果,采用稀释平板法检测根际土壤微生物,并测定土壤有机质及氮、磷、钾等养分的含量.结果显示,施用菌肥处理(SJ)对黄瓜根结线虫病的防治效果较好,用量为1 000 kg/hm2 时的防治效果达67.24%,与0.5%阿维菌素颗粒剂处理(SA)的防治效果(70.46%)相当;处理SJ的黄瓜植株鲜重比处理SA和空白对照(CK)分别提高了27.83%和38.79%;处理SJ根际土壤的放线菌数量分别比处理SA和CK增加了430.83%和880.56%,水解性氮、有效磷、速效钾的含量也有不同程度的提高.表明以淡紫拟青霉和地衣芽孢杆菌为活性成分的复合生物菌肥可有效防治黄瓜根结线虫病,促进植株的生长和生物量的累积,提高土壤肥力和改善土壤微生态环境.
关键词： 复合生物菌肥 根结线虫 淡紫拟青霉 地衣芽孢杆菌 根际土壤
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香蕉根际及非根际土壤细菌群落特征及共性规律研究
《南方农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探究广西不同地区香蕉种植园的土壤细菌多样性特征及差异,为揭示不同地区香蕉根际细菌的共性特征及制定调控策略提供理论基础.[方法]采集广西3个香蕉主产区(龙州县、隆安县和浦北县)香蕉种植园的根际和非根际土壤样品共48份,利用扩增子测序技术对48份土壤样品的细菌丰度与多样性进行测定,同时对48份土壤样品的pH及全氮(TN)、全磷(TP)、总有机质(SOM)、速效磷(AP)、硝态氮(NN)、铵态氮(AN)、速效钾(AK)含量等土壤理化性质进行检测,利用T检验算法比较香蕉根际与非根际的土壤环境因子、土壤细菌多样性指数以及土壤细菌物种丰度间的差异,采用ADONIS、ANOSIM和MRPP分析组间的细菌群落结构差异水平,采用Mantel test分析确定影响细菌群落结构的重要环境因子.[结果]3个地区香蕉种植园根际土壤细菌群落的丰度与多样性均较非根际的丰富,同时香蕉根际与非根际土壤细菌群落结构均存在极显著差异(P<0.01),并共同受土壤pH的驱动;香蕉种植园的土壤细菌以变形菌门(Proteobacteria)和酸杆菌门(Acidobacteria)为主要门类,且均能招募芽单胞菌属(Gemmatimonas)、消化螺旋菌属(Nitrospira)和鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)等优势菌群,而过滤酸杆菌属(Acidobacterium)Gp2、Gp3、Gp6和亚硝化球菌属(Nitrososphaera);FAPROTAX预测结果表明,根际土壤能富集化能异养(Chemoheterotrophy)和好氧化能异养(Aerobic-chemoheterotrophy)等相关功能的菌群.[结论]香蕉根际能富集有益菌群并招募有益的功能细菌,土壤pH对3个地区香蕉种植园的细菌群落均起着重要的调节作用.
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