毛乌素沙地沙柳根际AM真菌资源和空间分布

2006年10月,从毛乌素沙地4个自然生境下沙柳(Salix psammophila)根际0～10,10～20,20～30,30～40和40～50 cm 5个土层分别采集土壤样品,研究了沙柳根际AM真茵种类和空间分布.结果表明,在分离的4属12种AM真菌中,摩西球囊霉(Glomus mosseae)和缩球囊霉(Glomus constrictum)是优势种.AM真菌分布和定殖与样地生态条件和采样深度密切相关,易误巨孢囊霉(Gigaspora decipiens)只出现在米脂样地,网状球囊霉(Glomus reticulatum)等只出现在东胜样地,双网无梗囊霉(Acaulospora direticulatum)和黄色盾巨孢囊霉(Scutellospora armeniaca)只出现在榆林样地,卷曲球囊霉(Glomus convolutum)只出现在伊金霍洛旗中科院研究站样地.AM真菌孢子密度和总定殖率最大值都出现在东胜样地,孢子密度和菌丝、菌丝套定殖率的最大值都出现在0～20 cm土层.AM真菌孢子密度与土壤温度和速效P呈极显著正相关,泡囊定殖率与土壤温度和速效P呈极显著正相关,与土壤有机质呈显著负相关;丛枝定殖率与速效P呈极显著正相关;总定殖率与速效P呈正相关.可见,沙柳根际AM真菌分布和定殖具有明显的空间并质性,且与土壤速效P等土壤因子关系密切.     

蒙古沙冬青AM真菌物种多样性空间异质性

2013年7月在内蒙古阿拉善、磴口、乌拉特后旗和乌海4个样地采集蒙古沙冬青(Ammopiptanthus monglicus)根围土壤样品,研究了不同样地AM真菌群落组成和物种多样性空间分布规律.共分离鉴定AM真菌5属25种,其中,球囊霉属12种,无梗囊霉属8种,是4样地优势属;管柄囊霉属和盾巨孢囊霉属是4样地亚优势属,内养囊霉属1种,仅在磴口和阿拉善出现.4样地共有种包括粘质球囊霉、黑球囊霉、网状球囊霉、凹坑无梗囊霉、细凹无梗囊霉、光壁无梗囊霉和黑色盾巨孢囊霉.黑球囊霉是4样地共同优势种.不同样地孢子密度、种丰度、香农指数、辛普森指数和均匀度总体变异趋势是乌拉特后旗≈阿拉善＞磴口＞乌海.乌海样地AM真菌组成与其他样地差异显著.结果表明,AM真菌群落组成随蒙古沙冬青地理分布变化而产生空间演替,这为进一步研究蒙古沙冬青与AM真菌共生关系及其生态分布规律提供了依据.     

蒙古沙冬青AM真菌物种多样性与土壤因子的相关性

为了探明蒙古沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)根围AM真菌物种多样性年际变化规律以及土壤因子的生态功能,于2012年7月和2013年7月从宁夏银川、沙坡头和甘肃民勤3个样地分别从O～10,10～20,20～30,30～40,40～50 cm 5个土层对沙冬青根围土样进行采集,共分离鉴定出AM真菌5属36种,其中,球囊霉属Glomus 16种,无梗囊霉属Acaulospora 13种,管柄囊霉属Funneliformis 3种,盾巨孢囊霉属Scutellospora 3种,多孢囊霉属Diversispora 1种.不同样地和土壤深度,AM真菌种类组成、孢子密度和种丰度在年际间均有明显差异.相关性分析表明,孢子密度与土壤酸性磷酸酶和总球囊霉素显著正相关;种丰度与土壤脲酶、有机质和碱解氮显著正相关.主成分分析表明,土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、脲酶、碱性磷酸酶是影响AM真菌物种多样性的主要因子.研究结果说明,AM真菌物种多样性及其分布规律可以用作检测和评价荒漠环境土壤状况的生态指标.     

内蒙古农牧交错区沙蒿根围AM真菌物种多样性

2009年4月、7月和10月分别在内蒙古农牧交错区元上都、黑城子和大河乡样地采集沙蒿(Artemisia sphaerocephala)根围土壤样品,利用形态学和微形态学特征分离鉴定沙蒿根围AM真菌种类,研究了AM真菌物种多样性.共分离鉴定出AM真菌3属20种,其中盾巨孢囊霉属(Scutellospora)2种,无梗囊霉属(Acaulospora)4种,球囊霉属(Glomus)14种.3属AM真菌在3个样地均有分布.3个样地共同优势种是黑球囊霉(G.melanosporum)和网状球囊霉(G.reticulatum).AM真菌物种丰度、香浓-威纳指数和均匀度在时间上表现为4月<7月<10月,空间上表现为元上都<黑城子<大河乡.扫描电镜下不同属种孢子表面纹饰特征差异明显,可作为AM真菌分类的参考依据.     

河北峰峰矿区构树AM真菌物种多样性及生态适应性

为探究河北峰峰矿区构树(Broussonetia papyrifera)arbuscular mycorrhizal(AM)真菌物种多样性及其对污染环境的生态适应性,2016年10月从峰峰矿区义井镇、界城镇与峰峰镇样地采集构树根围0～20 cm和20～40 cm土层土壤样品,系统研究AM真菌种质资源、生态分布以及与土壤因子的相关性.共分离鉴定AM真菌8属43种,其中无梗囊霉属(Acaulospora)和球囊霉属(Glomus)为广谱生态型属,网状球囊霉(G.reticulatum)、稀有内养囊霉(Entrophospora infrequens)、凹坑球囊霉(G.multiforum)为广谱生态型种.义井镇AM真菌香农-威纳指数、均匀度和种丰度最高,界城镇最低.峰峰矿区重金属镉和锌含量超标.相关性分析可知,孢子密度与总球囊霉素极显著正相关,与土壤碱解氮显著正相关,与镉含量显著负相关,土壤总球囊霉素与有机碳显著正相关,与镉含量显著负相关.峰峰矿区构树部分地区部分AM真菌孢子具有颜色深、表面网纹间隔致密等生态适应性特征,有利于AM真菌在污染土壤中分布和活动.     

野生油茶根围土壤的AM真菌多样性调查

为探明野生油茶根围土壤AM真菌的种类组成与多样性。对野生油茶根围土壤AM真菌进行分离与形态学鉴定,同时提取土壤DNA,进行高通量测序,通过形态学鉴定出3属6种AM真菌,分别为台湾硬囊霉、悬钩子硬囊霉、黄孢球囊霉、长孢球囊霉、蜜色无梗囊霉和柯氏无梗囊霉;通过高通量测序鉴定出球囊霉属、原囊霉属、近明囊霉属等6属42种AM真菌,其中有36个VT种; VTX00166和球囊霉属分别为野生油茶根围土壤AM真菌的优势种和优势属;与形态学鉴定相比,高通量测序能检测出更多的AM真菌种类。     

道地药材白芷根际AM真菌的生态学

2006年10月在河北省安国市的4个样地,从0~10、10~20、20~30和30~40 cm 4个土层采集白芷根际土样,系统研究白芷根际AM真菌空间分布和土壤因子之间的相关性.结果表明,白芷能与AM真菌形成良好的共生关系.白芷具有Paris型菌根.AM真菌不同结构定殖率和孢子密度与样地生态条件密切相关.AM真菌不同结构定殖率在齐村最高,孢子密度在郭北庄最高,采样深度对孢子密度和AM真菌定殖率有显著影响,在10~20 cm或20~30 cm土层出现最大孢子密度;AM真菌定殖率在0~10 cm或20~30 cm土层有最大值.总定殖率与土壤有机质呈显著正相关,孢子密度与土壤速效N呈显著正相关,土壤pH与AM真菌泡囊定殖率呈显著负相关.菌根定殖率与孢子密度之间没有显著相关性.土样中AM真菌有球囊霉属(Glomus)、无梗囊霉属(Acaulospora)和盾巨孢囊霉属(Scutellospora).     

葛藤(Puerraria lobata)根际AM真菌生态学研究

2004年7月至12月每月中旬分别从0~10,10~20,20~30和30~40 cm土层采集根际土样,对陕西武功县葛藤根际AM真菌进行了系统的生态学研究.结果表明,AM真菌的分布和定殖与时间变化密切相关,菌根真菌的最高定殖率伴随有最大的孢子密度,最高值都出现在2004年11月.土壤pH值与泡囊定殖率呈极显著负相关.孢子密度与泡囊定殖率呈显著正相关,速效磷与泡囊定殖率呈显著负相关;碱解氮与孢子密度、总定殖率、泡囊、菌丝定殖率呈极显著负相关.在检测和评估土壤生态状况和植物形成菌根能力等方面,AM真菌孢子密度和不同结构定殖程度是十分有用的指标,尤其是泡囊定殖率可作为葛藤优化盐碱地状况的重要指标.土样中AM真菌多为球囊霉属(Glomus)种类,也有少数无梗囊霉属(Acaulospora)和盾巨孢囊霉属(Scutellospora)的种类.     

滑桃木的丛枝菌根

 用碱解离-酸性品红染色法对10株盆栽滑桃木的根样进行了调查研究,结果表明,10个根样中均有丛枝菌根真菌侵染,且侵染比率较高,平均侵染率75%以上,达到深度侵染.用湿筛-沉淀法对盆栽植物根际土壤分别进行处理,结果表明,根际土壤中平均每100g土中有孢子270个,无梗囊霉属(Acaulospora)和球囊霉属(Glomus)为优势属,其中,刺状无梗囊霉(Acaulospora spinosa)、细凹无梗囊霉(Acaulospora scrobiculata)和单孢球囊霉(Glomus monosporum)是常见种.     

甘肃腐霉新记录种Pythium carolinianum的分离鉴定及rDNA-ITS序列分析

将诱饵法与组织分离法相结合,对甘肃中部干旱地区菜豆根围土壤中的腐霉菌进行分离,共得到6株腐霉菌株.通过挑单菌丝的方法获得纯培养菌系,在对纯化菌株形态特征、培养特性、生长速度和温度的适应范围研究的基础上,对编号为18-51 D的腐霉菌株培养后提取DNA,采用真核生物核糖体基因(rDNA)转录间隔区(ITS)通用引物ITS1(5′-TCCGTAGGTGAACCTGCGG-3′)和ITS4(5′-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3′)进行PCR扩增;扩增产物直接测序并输出全序列,获得947 bp的序列;将该序列在GenBank中进行比对,用DNAStar分析软件将同源性较高的登记菌株的序列与18-51D腐霉菌株用邻接法构建系统发育树,结果发现18-51 D与菌株DQ211524(Pythium carolinianum)和AY987038(P.carolinianum)聚为一类.依据形态学特征和分子鉴定,将这6株腐霉菌株鉴定为卡地腐霉P.carolinia num.这是第一次在菜豆根围土壤和在甘肃分离到卡地腐霉P.carolinianum,为甘肃腐霉新记录种.用平皿法测定该菌种对三科九种栽培植物的致病性,发现所有供试植物的胚根仅部分有轻微褐变,未见对生长有明显影响,说明P.carolinianum对这些植物基本无致病性.     

农田荒漠过渡带包气带土壤水盐运移规律研究

为实现农田区和荒漠保护区植被协同发展,通过石羊河流域下游某试验场原位试验研究农田荒漠过渡带包气带土壤水盐运移规律。结果表明：农田荒漠过渡带上,荒漠区土壤包气带水盐运移与农田区灌溉息息相关。灌溉后,农田区土壤盐分随灌溉水进入地下水中,继而流向荒漠区,引起荒漠区表层土壤盐分大幅升高。水位调控后,灌溉对农田区表层土壤脱盐效果更好,盐分随灌溉水向下运移更深。同时,不仅农田区侧向流入荒漠区盐分减少,而且减少了浅层咸水进入荒漠区包气带土壤中的盐分,有效缓解了荒漠区表层土壤聚盐效应。     

秋茄和木榄耐盐内生细菌筛选及鉴定

为了改良和利用盐碱地,以秋茄(Ｋａｎｄｅｌｉａ ｏｂｏｖａｔａ)和木榄(Ｂｒｕｇｕｉｅｒａ ｇｙｍｎｏｒｈｉｚａ)为原材料,对耐盐内生细菌进行分离 并鉴定。 结果表明:从 ２ 种植物的根、茎、叶中初步分离出耐盐的内生细菌 ９６ 株,均为革兰氏阳性菌;提取各菌株的 ＤＮＡ 并扩 增其 １６Ｓ ｒＤＮＡ 序列,以 ＨｉｎｆⅠ、ＨａｅⅢ、ＭｓｐⅠ和 ＴａｑⅠ４ 种酶进行酶切,并统计遗传型,选取不同组合类型的代表菌株进行 １６Ｓ ｒＤＮＡ序列测定,通过 ＢＬＡＳＴ 比对分析并利用 ＭＥＧＡ 软件建立发育树等分子鉴定手段初步推断,所分离的内生细菌分别 为越南芽孢杆菌(Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｖｉｅｔｎａｍｅｎｓｉｓ)、阿耶波多氏芽孢杆菌(Ｂａｃｉｌｌｕｓ ａｒｙａｂｈａｔｔａｉ)、芽孢杆菌属(Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｐ.)、白翎芽孢杆菌 (Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｂａｅｋｒｙｕｎｇｅｎｓｉｓ)和巴氏葡萄球菌(Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ｐａｓｔｅｕｒｉ);对这 ５ 种菌的脱氨酶活性进行测定,越南芽孢杆菌的值最高。     

库布其沙漠几种植物的光合蒸腾及水分利用效率

采用Li-6400便携式光合测定系统,在自然条件下测定了内蒙古库布其沙漠北缘试验地4种沙生植物(沙米、苦豆子、油蒿、沙柳)连体叶片的光合、蒸腾速率及相应环境因子的日变化.结果表明:沙柳和沙米具有较高的光合能力,而且沙米对高温、低湿和强光的耐受性比其他3种植物强;气孔的开张程度与湿度的关系更密切,且叶内外水气压差是气孔导度变化的主导因子;4种植物蒸腾速率日变化曲线有明显的"午休"现象,沙米的蒸腾速率要高于其他3种植物,属于高蒸腾植物;苦豆子水分利用效率较低,沙米居中,油蒿和沙柳水分利用效率较高;油蒿和沙柳在该地区生产力较高;油蒿对干旱环境的反应要比其他3种植物敏感.     

产吩嗪羧酸抗生素的植物根部致金色假单胞菌的菌株多样性分析与鉴定

从新疆和北京两地的十余种经济植物中的4种植物的根部分离筛选到6株可向培养基中分泌橙黄色色素物质的根内内生菌和根表附生菌,采用BOX—PCR基因组指纹图谱扩增技术对这6株细菌的遗传多样性进行了分析,结果表明这6株细菌可以划分为3个遗传群。采用系统发育和表型分析相结合对这3个遗传群的代表菌株的分类地位进行了鉴定,结果表明3个代表菌株均为绿针假单胞菌致金色假单胞菌亚种（P$eUdomonoschlororo础如subsp．aureofaciens）。采用薄层层析对3个代表菌株的色素分泌物组成进行了分析,结果显示3个代表菌株的色素分泌物组成完全相同。进一步采用电喷雾质谱和核磁共振分析确认色素主要组分为吩嗪-1-羧酸（Phenazine-1．carboxylicAcid,PCA）,并对其抗真菌活性进行了分析。结论：植物根部产吩嗪羧酸抗生素的致金色假单胞菌在菌株水平上存在着显著的多样性,这种多样性与其地理分布的多样性和宿主植物的多样性之间存在着一定程度的对应关系,其中的3株内生细菌LJ1、GL1、TC1由于与宿主植物存在极为密切的关系而有可能作为生物活体农药直接应用于宿主植物病害的生物防治,显示了很好的应用潜力。     

不同光照条件下保护地番茄单株产量配合力及遗传效应分析

用4个对光照敏感性不同的番茄品系,按Griffing双列杂交法,对保护地番茄在遮光和正常条件下的单株产量进行了配合力及遗传效应分析。结果表明,无共同亲本组合单株产量在正常光照区和弱光区特殊配合力（SCA）均存在极显著差异,少数有共同亲本组合在弱光区存在显著差异。保护地正常光照区和弱光区单株产量狭义遗传力分别为76.49%和76.93%,广义遗传力分别为76.49%和53.82%。     

不同微生物菌剂对田间西红柿品质以及土壤酶活性的影响

对贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)S3-1与桔黄假单胞菌(Pseudomonas chlororaphis subsp.aurantiaca)JD37进行测定发现:两者都具有良好的促生能力.将两者制备成相应的液体肥料,施加于种植西红柿的土壤中,发现S3-1能更显著提升西红柿果实中的可溶性糖、可溶性蛋白、可滴定酸、抗坏血酸的含量.对西红柿根际土壤进行平板涂布,发现S3-1能够有效地阻挡更多微生物,尤其是细菌进入植物的根际.使用S3-1生物肥料后,西红柿的干重、根长未见明显变化.进一步的研究显示:S3-1生物肥料显著降低了土壤的脲酶活性,却对土壤蔗糖酶活性没有太大的影响.     

Isolation and application of effective nitrogen fixation rhizobial strains on low-phosphorus acid soils in South China

Soybean (Glycine max L.) is a very important food and oil crop in China. Legume-rhizobium symbiotic nitrogen (N) fixation is an important biological character and also the base of improving soil fertility of soybean. However, soybean production and development is severely limited in tropical and subtropical areas in China due to a lack of effective rhizobial inoculants adapting to low-phosphorus (P) acid soils. In the present study, 12 soybean rhizobial strains were isolated and purified from the nodules of two soybean genotypes contrasting in P efficiency, which were grown on different low-P acid soils with different soybean cultivation histories. Results from 16S rDNA sequence analysis showed that these 12 rhizobial strains belonged to the genus of Bradyrhizobium, which had higher nitrogenase activities compared to the control strain, Bradyrhizboium japonicum USDA110. A field experiment was carried out by applying rhizobial inoculants, a mixture of three rhizobial strains that showed the highest nitrogenase activity, on a typical low-P acid soil in South China. The results showed that, without inoculation, no nodules were formed in the three soybean genotypes tested; with inoculation, the nodulation rates in all were 100%. Inoculation with rhizobial inoculants not only made many nodules formed, but also increased soybean shoot biomass and yield, and improved nitrogen (N) and P nutrient status. Among which, shoot dry weight, N and P content of a soybean genotype, Huachun 3, inoculated with rhizobium were increased 154.3%, 152.4% and 163.2% compared to that without inoculation, respectively. We concluded that: (i) The effective indigenous rhizobial strains isolated in this study from soybeans on low-P acid soils in South China have the characters of broad host range, high nodulation efficiency, efficient N fixation, great low pH and low P tolerance. (ii) Soil environment and host types are the key factors to screen the effective rhizobial strains. Considering soil pH values and P efficiency of the host genotypes might increase the screening efficiency. (iii) Improving N status and facilitating root growth might be the mechanisms of increasing the P uptake in soybean plants inoculated with the effective rhizobial strains on low-P acid soils. (iv) Inoculation with the effective rhizobial inoculants could significantly improve growth, N and P content of soybean on low-P acid soils, which might be an effective approach to enhance soybean cultivation and development in these areas. Therefore, application and extension of inoculation techniques with effective rhizobial inoculants in legumes would result in great economical, environmental and ecological benefits. The authors contributed equally to this work Supported by National Key Basic Research and Development of China (Grant No. 2005CB120902), McKnight Foundation Collaborative Crop Research Program (USA) (Grant No. 05-780) and National Natural Science Foundation of China (Grant No. 30571111)     

摩西球囊霉和施P量对丹参生长和养分含量的影响

为探明AM真菌促进丹参生长效应及其作用机理,以非灭菌土为生长基质,采用盆栽实验,研究了不同施P量与摩西球囊霉（Glomus mosseae）对丹参（Salvia miltiorrhiza Bge.）生长和养分含量的影响.结果表明,接种摩西球囊霉对不同施P水平下丹参生长有显著影响,能够提高丹参根系菌根侵染率,但高施P量...     

不同生境狭叶锦鸡儿灌丛沙堆的土壤微生物数量、分含量及酶活性的比较研究

为了解狭叶锦鸡儿灌丛沙堆的土壤微生物与生境、土壤养分及酶活性之间的关系,采集内蒙古高原不同生境下的狭叶锦鸡儿灌丛沙堆的土壤,测定土壤微生物的数量、土壤养分和土壤酶活性.研究发现：狭叶锦鸡儿灌丛沙堆土壤中的微生物数量和养分含量表现为典型草原＞荒漠草原＞荒漠;碱性磷酸酶活性表现为典型草原＞荒漠草原＞荒漠,脲酶、过氧化氢酶和蔗糖酶活性表现为荒漠草原＞典型草原＞荒漠.这些研究结果表明：狭叶锦鸡儿灌丛沙堆土壤微生物的数量和组成差异是由土壤营养、气候以及受气候决定的植被差异共同作用的结果;而土壤微生物与土壤酶活性之间的关系较为复杂.     

云南寻甸石漠化土壤易氧化碳对丛枝菌根真菌共生的响应

【目的】运用菌根技术改良石漠化土壤性状,已成为石漠化地区植被与土壤恢复的重要生物学途径。揭示丛枝菌根(AM)真菌与植物共生驱动下石漠化土壤碳库及养分状况的变化,探明石漠化土壤易氧化碳(ROC)对土壤碳库及养分变化的响应过程及机制,为石漠化土壤的微生物修复及提高石漠化治理效率提供参考。【方法】采集云南昆明寻甸石漠化土壤,以尼泊尔桤木(Alnus nepalensis)为寄主植物,分别接种摩西斗管囊霉(Funneliformis mosseae, FM)、幼套近明球囊霉(Claroideoglomus etunicatum, CE)、根内根孢囊霉(Rhizophagus intraradices, RI),并设置对照处理(无寄主植物及无AM接种),采用高锰酸钾氧化法测定不同试验处理下土壤ROC含量,探究土壤ROC与碳库组成、养分状况及植物生长之间的相互关系。【结果】不同AM真菌均具有显著的侵染与促生效应,其中RI的侵染率与菌丝侵染密度最大,相较于对照分别提高155%和100%,并显著促进桤木树高(60%)与基径(46%)生长;不同AM真菌均显著提高ROC含量,3菌种对ROC含量的提升率大小顺序为:RI(122%)> CE(78%)> FM(61%)。ROC在土壤总有机碳库中所占比例(52%)远高于微生物生物量碳(3%~6%);3种菌种对土壤养分含量的提升效应表现为:RI > CE > FM。相较于对照,RI 菌种对植物可利用性氮、微生物生物量碳、总有机碳及植物可利用性磷的提升率分别为161%、127%、110%及97%;对ROC变化具有较大贡献的土壤环境因子分别为AM真菌侵染率(96%)、植物可利用性氮(94%)、微生物生物量碳(85%)、总有机碳(78%)及植物可利用性磷(72%)。【结论】AM真菌与尼泊尔桤木共生,显著驱动石漠化土壤碳库与养分含量变化并促进植物生长,进而增加石漠化土壤易氧化碳的积累。研究结果有助于理解石漠化地区植物生长、土壤恢复及活性有机碳沉积的微生物学调控机制。