附子/水稻套作模式下附子根际土壤微生物结构研究

为探讨附子/水稻套作模式缓解道地附子连作障碍的相关机制,以传统附子/玉米套作模式(A/M)为对照,通过2年田间定位试验,分析了附子/水稻套作模式(A/R)下附子根际土壤微生物数量、群落结构和多样性的差异。结果表明:A/R模式下,土壤微生物磷脂脂肪酸(PLFA)总量、真菌和细菌PLFA含量、革兰氏阳性菌(G~+)和革兰氏阴性菌(G~-)PLFA含量及原生动物和放线菌PLFA含量均显著高于A/M模式(P0.05),2017年分别增加7.22,0.93,5.23,1.11,1.25,0.24,0.33 nmol/g,2018年分别增加4.46,0.42,2.73,1.48,0.96,0.02,0.16 nmol/g;A/R显著提高了根际土壤真菌/细菌PLFA含量比值(P0.05),同时降低了根际土壤G~+/G~-PLFA含量比值;A/R根际土壤微生物多样性指数、均匀度指数及优势度指数均显著高于A/M(P0.05)。A/R模式下土壤微生物数量和多样性增加、群落结构优化可能是该模式能有效缓解附子连作障碍的重要原因。     

木霉菌拌种对小麦生长和根际真菌群落的影响

为了了解木霉菌拌种对冬小麦生长和根际土壤真菌群落的影响,选取小麦种植后180 d的根际土壤,通过高通量测序技术研究分析了4株木霉菌拌种对小麦根际土壤中的真菌群落组成的影响,通过qPCR检测了根际土壤中真菌的绝对含量。结果表明：木霉菌拌种处理后降低了小麦根际土壤中真菌群落丰度,同时发现小麦产量与小麦根际土壤真菌群落均匀度(香农指数)和丰富度(OTUs数)呈反比,而与群落的优势度(辛普森指数)呈正比;通过田间病害调查和测产,结果显示,与未拌种处理相比木霉菌拌种降低了小麦纹枯病和茎基腐病引起的白穗率,其中哈茨木霉LTR-2和QT21990防效可达60% 以上,增产7.42%和6.94%(P<0.05)。     

甲胺磷影响下土壤微生物群落结构的动态平衡

采用磷脂脂肪酸(PLFA)作为一种微生物分子标靶,研究不同浓度甲胺磷(C2H8ONPS)输入对土壤微生物群落的影响。结果表明：与对照土壤相比,高浓度甲胺磷分别使细菌PLFAs显著提高 0.85 nmol/g,而使真菌PLFAs显著下降 0.87 nmol/g。甲胺磷并没有使土壤微生物总量发生显著变化,真菌丰度下降和抵抗性细菌群落上升形成了土壤微生物群落结构的动态平衡。分析认为,由甲胺磷输入而产生的H+可能导致这一微生物群落结构的变化。     

不同菌肥对华重楼根际土壤微生物多样性及理化性质的影响

为更好地筛选适合华重楼（Paris polyphylla var.chinensis）人工栽培的微生物菌肥种类,为华重楼的产业化生产提供理论参考,本研究以华重楼为材料,采用高通量测序技术分析不同菌肥处理对华重楼根际土壤微生物多样性的影响。结果表明：经不同施肥处理的华重楼根际土壤中共检测出细菌类群23门57纲125目185科284属525种,真菌8门26纲54目66科69属82种。主要优势细菌门为变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）和绿弯菌门（Chloroflexi）。优势真菌门为担子菌门（Basidiomycota）、子囊菌门（Ascomycota）和毛霉菌门（Mucoromycota）。施用枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）后,细菌丰富度和多样性显著下降,而解淀粉芽孢杆菌（B.amyloliquefaciens）对细菌丰富度和多样性无显著影响。两种菌肥均对根际土壤中真菌数量的影响不显著,枯草芽孢杆菌可以显著提高真菌群落的多样性,而解淀粉芽孢杆菌则会显著降低真菌的多样性。两种微生物菌肥均会引起根际土壤中全钾（TK）、有机碳（TOC）、速效钾（AK）含量显著下降,pH值显著上升;单独施用枯草芽孢杆菌和两种菌肥混施处理时全氮（TN）含量显著下降,而单独施用解淀粉芽孢杆菌时TN含量显著上升。两种微生物菌肥对华重楼根际土壤微生物群落结构和多样性影响不同,施加微生物菌肥后会引起根际土壤理化性质发生显著变化。     

转基因小黑杨根际土壤微生物群落特征研究

【目的】根际土壤细菌及真菌群落组成不仅受植物种类及植物生长时期等影响,外源基因的导入也可改变根际微生物群落组成。通过基因工程技术获得的转betA或转TaLEA基因小黑杨(populus simonii x p.nigra)能够提高甜菜碱或晚期胚胎富集蛋白的含量,进而增强转基因植物的抗旱耐盐性,PsnWRKY70是胁迫应答信号转导网络中的负调控因子,WRKY70干扰表达小黑杨的耐盐性显著高于对照株系。在明确了转betA、转TaLEA、转WRKY70小黑杨抗旱耐盐性的同时,开展转基因小黑杨根际土壤细菌、真菌群落组成分析,为其环境生态安全性评价提供参考。【方法】以2年生转TaLEA、betA、WRKY70基因小黑杨及对照野生型(WT)小黑杨根际土壤为试材,利用Illumina-Miseq高通量测序平台对根际土壤微生物进行16S rRNA和ITS测序分析,对根际土壤细菌和真菌群落丰富度和多样性变化、结构差异性、群落组成进行分析,了解转基因活动对小黑杨根际土壤微生物组成的影响。【结果】Alpha多样性分析显示,针对根际细菌群落组成,转betA小黑杨的Simpson指数显著低于WT小黑杨,而转WR...     

林木根际微生态过程与细根寿命调控机制研究进展

细根在森林生态系统中具有重要的生物学和生态学地位。细根寿命取决于树种本身,也受控于环境条件。根际作为植物、土壤与微生物三者交互作用的区域,其中的微生态过程对细根寿命的调控具有决定意义。笔者基于当前国内外细根寿命调控的主要因素,分别从根际碳沉积与根际微生态过程、根系对根际微生物群落构建的影响、根际微生物对细根寿命调控的可能机制3个方面对根际微生物与根系的互作效应,及其对细根寿命调控机制的相关研究进展进行综述。在此基础上,提出了:①酚酸介导的植物-微生物化学对话机制是未来根土互作研究的重要领域;②根系与微生物互作主要以光合产物碳作为枢纽,根际碳沉积促进了土壤微生物在根际的定殖,进而导致根际的微生物群落在组成和结构上与非根际土壤的呈现显著差异;③根土互作过程中由根系和根际微生物产生的信号物质可能对根系的生长发育产生显著影响;④作为细菌的主要群感信号分子,酰化高丝氨酸内脂(AHLs)可参与调控根系细胞的凋亡;真菌侵染根系后也可能导致根内活性氧(ROS)累积,进而调控根系细胞凋亡。目前未见根际微生物参与根系寿命调控的研究报道。建议进一步构建细菌群落演变-群感信号表达-细根寿命关系模型,以及真菌侵染-活性氧信号内稳态调控-细根寿命关系模型,这些对深入揭示林木细根衰老和凋亡的微生态调控机制具有重要理论意义。     

秸秆生物炭及秸秆对大豆生长及土壤微生物活性的影响

为了明确不同秸秆利用方式对作物生长及土壤微生物的影响,采用盆栽试验,研究秸秆直接添加和秸秆生物炭添加对大豆生长状况、根际土壤有机碳及微生物群落功能多样性的影响.结果表明:秸秆生物炭添加(MB和WB)能有效提高大豆盛花期地下生物量.秸秆直接添加(M和W)能显著增加大豆花期根际土壤有机碳的含量,玉米秸秆直接添加处理(M)下的有机碳含量最高,为21.15 mg/g.大豆成熟期,秸秆生物炭添加处理(MB和WB)下土壤有机碳含量较空白处理(CK)显著增加,玉米秸秆添加处理(M)下根际土壤有机碳含量显著高于小麦秸秆添加处理(W).不同秸秆利用方式下大豆根际土壤平均颜色变化率(AWCD)随时间延长而增加,MB和WB处理较M和W处理能显著提高成熟期大豆根际土壤AWCD值.因此,可利用秸秆生物炭添加改善大豆根际土壤微生物活性,提高土壤碳贮量.     

生态补水对黄河三角洲盐沼地土壤微生物群落分布特征的影响

为探究生态补水对盐沼湿地土壤微生物群落的影响，以黄河三角洲国家级自然保护区内人工围坝、实施“引淡压咸”淡水补给工程的湿地土壤为研究对象，以潮汐区天然盐沼湿地土壤为参照，使用磷脂脂肪酸（PLFA）法对比研究0~30 cm土层中4种土壤微生物群落（细菌、真菌、放线菌和丛枝菌根真菌等）在2类湿地中的分布特征，同时区别不同植被条件下（芦苇群落、盐地碱蓬群落和裸滩）的差异。结果表明:供试土壤的PLFA总量在4.25~32.71nmol.g-1之间，微生物群落组成均以细菌为主，表征4种微生物类群的PLFA含量由高到低依次为细菌(（8.47±4.66) nmol.g-1）、真菌（（1.28±2.21 ）nmol.g-1）、放线菌（（0.98±0.68） nmol.g-1）、丛枝菌根真菌（（0.29±0.27） nmol.g-1）。表征4种微生物类群的PLFA的含量均表现为生态补水区高于天然盐沼区，其中细菌平均高出39.63% ，真菌平均高出63.56% ，放线菌平均高出65.14% ，丛枝菌根真菌平均高出69.22% ，这可能是由补水引起的土壤pH减小、有机碳含量增加而导致的；从3种植被条件的对比来看，土壤PLFA含量由高到低依次为芦苇群落（7.43~32.71 nmol.g-1）、盐地碱蓬群落（4.87~16.58 nmol.g-1）、裸滩（4.25~7.54 nmol.g-1）。6种样地土壤PLFA总量排序为:补水区芦苇群落（17.70~32.71 nmol.g-1）、补水区盐地碱蓬群落（10.71~15.44 nmol.g-1）、潮汐区芦苇群落（7.43~12.23 nmol.g-1）、补水区裸滩（5.93~7.54 nmol.g-1）、潮汐区盐地碱蓬群落（4.87~6.50 nmol.g-1）、潮汐区裸滩（4.25~5.02 nmol.g-1）。补水区芦苇湿地土壤PLFA总量和真菌PLFA相对含量的增幅较大，这与补水区土壤适宜芦苇生长，而芦苇生物量的大量增加又导致土壤有机质的大幅增多和pH的下降密切相关；真菌与其他3类微生物相比，对补水和植被的响应幅度最大，尤其在恢复区芦苇群落土壤中，这进一步证实了土壤真菌在植物枯落物分解、植物碳转化为土壤碳方面的重要作用。从当前PLFA含量增加的角度来看，补水显著提升了芦苇群落土壤中微生物的生物量，然而盐沼湿地土壤微生物生物多样性及盐沼湿地生态过程、生态系统结构和功能在补水后的变化有待进一步系统综合地研究和评估。      

鄱阳湖南矶湿地苔草植被根际土壤微生物群落结构分析

为探究鄱阳湖南矶湿地苔草植被根际土壤微生物群落结构,该文以鄱阳湖南矶湿地苔草植被根际土壤为研究对象,采取0～15 cm、15～30 cm及30～45 cm深度的土壤,采用Illumina HiSeq高通量测序技术,研究不同深度土壤群落结构及其影响因素.研究结果表明：不同深度土壤样品理化性质和酶活性存在显著差异,随土壤深度的增加呈降低趋势.Pearson相关分析表明鄱阳湖南矶湿地苔草植被根际土壤理化性质与土壤酶活性之间存在不同程度的相关性.高通量测序结果表明不同深度土壤细菌和真菌群落微生物丰富度及多样性未达到在统计学意义上的差异显著水平(P>0.05),土壤古菌群落微生物多样性随土壤深度的增加而增加.在苔草植被根际土壤中共检测到41个细菌门类,其中变形菌门、酸杆菌门、绿弯菌门和硝化螺旋菌门为优势菌门;检测到8个真菌门类,其中子囊菌门、担子菌门和罗兹菌门为优势菌门;检测到10个古菌门类,其中广古菌门、泉古菌门、奇古菌门为优势菌门.冗余分析表明：土壤有机质、全氮、全磷和碱解氮含量是影响细菌群落的主要环境因子;土壤有机质、全氮、有效磷和碱解氮含量是影响真菌群落的主要环境因子;土壤有机质、...     

氮硫配施对冬小麦根际微生物数量变化及产量的影响

通过盆栽试验,研究不同氮硫营养水平对两冬性小麦品种豫麦49—198和兰考矮早8根际微生物在不同生育期中主要类群的影响及动态变化趋势．结果表明：①氮、硫营养以及品种差异均对小麦根际微生物细菌、放线菌和真菌有显著影响;②硫素营养和氮素营养对小麦各生育时期的根际细菌的数量均有极显著性影响,并表现为氮素营养对小麦根际的细菌数量的影响效应高于硫素营养;③氮素营养是根际放线菌数量差异显著的主要原因,但硫、氮及实验品种三者间的交互作用在整个测定时期对放线菌无显著性影响;④实验品种、氮、硫均对各测定时期小麦根际真菌数量产生极显著性影响,其影响效应表现为：试验品种〉氮素〉硫素,硫、氮、品种之间交互作用对真菌的影响主要在花后;⑤氮硫配施对两个小麦品种的籽粒产量均有影响．     

农药污染土壤微生物修复现状研究

农业生产所使用的农药已给自然环境造成了严重的污染。本文就我国农药的施用情况、微生物修复农药污染物的方式、途径及种类的研究现状进行了综述,并就其前景进行了展望。     

铝胁迫对大豆根际土壤酶的影响

研究了铝胁迫对大豆根际4种土壤酶(蔗糖酶、淀粉酶、过氧化氢酶和脲酶)的影响．结果表明，不同铝处理对4种土壤酶都有明显的影响；在高铝胁迫下，4种酶的活性都下降，将大大降低土壤的能力；中等铝处理对4种酶的影响有所不同．3个大豆品种在铝对根际土壤酶影响上存在一定的基因型差异。     

铝对大豆根系分泌物的影响

以2个大豆品种(浙春3号和华春18)为实验材料,用砂培方法研究了不同浓度铝处理后大豆根系分泌物的变化.通过研究铝对大豆电解质外渗率、根系分泌氨基酸和糖的影响,探讨了铝胁迫下植物根系的生理反应.结果表明,在铝胁迫条件下,电解质外渗率和糖类的泌出量随铝离子浓度的升高而增加;在低浓度铝离子作用下,随铝处理浓度的升高,氨基酸的分泌量也增加:浙春3号,苯丙氨酸和脯氨酸在ρ(Al3 )＜20 mg/L时,丝氨酸、缬氨酸\,精氨酸和氨基丙酸在ρ(Al3 )＜40 mg/L时,色氨酸和赖氨酸在ρ(Al3 )＜60 mg/L时,而酪氨酸和亮氨酸直至ρ(Al3 )为100 mg/L时才达最大值;华春18,丝氨酸和缬氨酸在ρ(Al3 )＜20 mg/L时,色氨酸、精氨酸和氨基丙酸在ρ(Al3 )＜40 mg/L时,苯丙氨酸、酪氨酸和赖氨酸在ρ(Al3 )＜60 mg/L时,亮氨酸在ρ(Al3 )＜80 mg/L时,脯氨酸至ρ(Al3 )为100 mg/L时达最大值.当铝处理浓度高于相应浓度时,氨基酸的种类随铝浓度的升高而减少.说明大豆通过改变根系分泌作用而缓解酸铝的毒害.     

大豆过氧化物酶和酯酶同工酶对锰胁迫的反应

采用垂直平板聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,研究了2个大豆品种(华春18和浙春3号)在不同时期、不同锰浓度(0,0.01,0.10,1.00,10.00,20.00 mg/L)处理下的过氧化物酶(POD)同工酶和酯酶(EST)同工酶的变化情况.结果表明,随着锰浓度的增加,华春18的2种同工酶的酶带数和活性变化较大,浙春3号的2种同工酶的酶活性和酶带数目比较稳定.此外,大豆在中等程度的锰胁迫下能适当产生一些补偿性的酶带,但酶活性已受到一定的抑制.2个大豆品种不同时期的POD和EST同工酶酶谱对锰胁迫的反应也有差异.不同品种大豆的同工酶酶谱的变化,与其对锰胁迫的抗性有关.     

铁胁迫对大豆POD和EST同工酶的影响

采用垂直聚丙烯酰胺凝胶电泳,研究了2个品种的大豆--浙春3号和1601在不同时期、不同浓度铁胁迫下过氧化物酶(POD)同工酶和酯酶(EST)同工酶的变化情况.结果表明,浙春3号的2种同工酶酶谱的变化基本一致,随铁浓度的增加酶带数和强度都有所增加;而1601的2种同工酶,在高浓度铁处理时,酶带数和强度都减少.2个大豆品种不同时期的POD和EST同工酶酶谱对铁胁迫的反应也有差异.不同品种大豆的同工酶酶谱的变化,与其对铁胁迫的抗性有关.     

抗盐基因Gm01g04890大豆子叶节遗传转化研究

利用根癌农杆菌介导的大豆子叶节转化方法,将转录因子HD-Zip家族基因Gm01g04890分别导入测序品种Willimas 82(W82)和小粒豆品种东农50(DN50)两种大豆品种的子叶节中.探讨了种子萌发时间、农杆菌菌液浓度、侵染条件、共培养时间和乙酰丁香酮(AS)浓度等因素对大豆子叶节形成不定芽的影响,优化了大豆子叶节遗传转化体系.T0代再生植株经草铵膦筛选以及RT-PCR检测,Gm01g04890基因已成功转入并整合于大豆基因组,获得了转Gm01g04890基因的DN50大豆抗性植株.     

大豆品种抗旱性研究

本试验采用完全随机区组设计,通过干旱胁迫下不同大豆品系电导率的变化以及酶活性的鉴定,同时对所得数据进行统计分析,得出对于不同大豆品种在干旱条件下的外渗电解质数量是不同的。不同品系抗旱性是有差异的,受旱后,它们体内酶活性的变化和膜伤害程度各不相同。     

两种洋葱水提取物抗氧化性的比较分析

从还原力、抗油脂氧化及对Fenton体系产生的羟自由基的清除效果等方面对不同洋葱提取物的抗氧化活性进行了实验研究、评价和比较。结果表明,不同温度下得到的洋葱水提取物抗氧化活性不同,提取温度增加,提取物的还原力增强;不同品种间存在明显差异,紫皮洋葱水提取物的还原力优于黄皮洋葱水提取物;在羟自由基的清除能力和抑制油脂氧化方面,也表现出类似的趋势和规律。本实验所得洋葱提取物的还原力以及羟自由基清除能力明显优于0.5 g/L的Vc。     

铝对大豆质膜透性和POD、CAT活性的影响

利用土培方式,研究了铝对9703、浙春2号和浙春3号大豆叶片的质膜透性、MDA(丙二醛)含量及POD(过氧化物酶)和CAT(过氧化氢酶)活性的影响.结果表明,在铝胁迫下,大豆叶片的质膜透性增大,MDA含量增加,CAT、POD的活性在813.5 mg/kg 铝处理时上升,而在较高浓度铝处理时下降.     

不同磷效率基因型大豆的筛选

在对东北地区226个大豆品种进行磷效率鉴定分类的基础上,对筛选出的43个大豆品种在同一地块上进行了再次评价,筛选出4个磷高效基因型大豆和5个磷低效基因型大豆品种.