连作对百香果根际土壤微生物群落的影响

以1年种植(新植园)和3年连作百香果园根际土壤作为研究对象,采用Illumina MiSeq高通量测序技术分析根际土壤中的微生物群落结构组成和多样性变化,以期为克服百香果连作障碍提供指导。结果表明,相比新植园,3年连作园根际土壤细菌群落多样性显著降低,细菌群落丰富度,真菌群落丰富度、多样性增加。根际土壤微生物群落组成发生了较大变化,在门分类水平上,3年连作园根际土壤中变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)相对丰度分别增加了5.86个百分点和2.21个百分点;放线菌门(Actinobacteria)减少了3.40个百分点,子囊菌门(Ascomycota)减少了28.41个百分点,而毛霉门(Mucoromycota)增加了14.73个百分点。在属分类水平上,3年连作园根际土壤中γ-变形菌纲中未分类属unclassified;ammaproteobacteria、黄单胞杆菌科未分类属unclassified;anthomonadaceae相对丰度显著增加,酸杆菌门中Gp2相对丰度显著降低;子囊菌属(Archaeorhizomyces)、孢子丝菌属(Sporothrix)、粪壳菌属(Sordaria)相对丰度减少,小被孢霉(Mortierella)、镰刀菌属(Fusarium)两个病原菌属相对丰度增加。说明连作改变了百香果根际土壤微生物群落结构,细菌多样性降低,真菌多样性升高,病原菌相对丰度增加,土壤由细菌型向真菌型转化。     

腐殖酸对盐胁迫下温室黄瓜根际土壤养分及微生物群落结构的影响

以“津优35号”黄瓜为试材,采用盆栽试验法,用150 mmol·L^-1 NaCl模拟盐胁迫,通过添加体积比为300、600倍和900倍的腐殖酸进行处理,研究了腐殖酸对盐胁迫土壤养分和微生物群落结构的影响,以期探索腐殖酸对盐胁迫下温室黄瓜土壤微生态环境的作用效果。结果表明：腐殖酸显著提高了土壤中有机质、速效钾、速效磷和全氮含量,而降低了pH。在细菌群落结构方面,各处理间细菌α多样性差异不显著,T1和T2中放线菌门、绿弯菌门和浮霉菌门的相对丰度均高于CK,而拟杆菌门和酸杆菌门的相对丰度则相反,细菌在属水平上组成变化并不明显。在真菌群落结构方面,T1和T2中OTU数量和Shannon指数与CK差异均不显著,而Chao1指数均显著高于CK,腐殖酸还提高了子囊菌门的相对丰度,T1、T2和T3中子囊菌门相对丰度分别较CK高28.07%、26.48%和6.41%,降低了担子菌门和壶菌门的相对丰度,在已知菌属的变化中,毛壳菌属和枝顶孢属的相对丰度升高,根生壶菌属的相对丰度降低。RDA冗余分析表明速效钾是影响细菌群落结构的关键环境因子,而有机质、速效磷和pH则对真菌群落结构起到关键...     

不同处理措施对辣椒连作土壤细菌群落结构及多样性的影响

以辣椒连作20年的土壤为研究对象，设置腐熟玉米秸秆还田、小麦填闲、添加抗重茬生物菌肥、威百亩熏蒸消毒等4个处理，以不做任何处理的辣椒连作土壤为对照，探究不同处理措施对辣椒连作土壤细菌群落结构组成和多样性的影响。结果表明，腐熟玉米秸秆还田、小麦填闲、添加抗重茬生物菌肥处理均显著增加了土壤细菌群落Chao1指数、Shannon指数，以添加抗重茬生物菌肥处理的多样性指数最高。不同处理对辣椒连作土壤细菌群落结构均具有极显著影响。门水平上，腐熟玉米秸秆还田、小麦填闲处理显著增加了芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）相对丰度；腐熟玉米秸秆还田、威百亩熏蒸消毒处理显著增加了放线菌门（Actinobacteria）相对丰度；4个处理均显著增加了疣微菌门（Verrucomicrobia）相对丰度；威百亩熏蒸消毒处理显著增加了厚壁菌门（Firmicutes）相对丰度，显著降低了变形菌门（Proteobacteria）相对丰度。属水平上，4个处理均显著增加了Flavisolibacter相对丰度；腐熟玉米秸秆还田、小麦填闲、添加抗重茬生物菌肥处理显著增加了类固醇杆菌属（Steroidobacter...     

伴生分蘖洋葱对番茄根际微生物群落结构的影响

以分蘖洋葱和番茄为材料,采用高通量测序研究伴生分蘖洋葱对番茄根际土壤细菌和真菌群落的组成和结构的影响。结果表明:与番茄单作相比,分蘖洋葱伴生处理改变了番茄根际土壤细菌和真菌群落的组成,变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、浮霉菌门(Planctomycetes)和绿弯菌门(Chloroflexi)为优势细菌门,子囊菌门(Ascomycota)、接合菌门(Zygomycota)和担子菌门(Basidiomycota)为优势真菌门;在纲水平上,分蘖洋葱伴生处理显著提高了具有有益潜力的α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)的相对丰度,显著或极显著降低了粪壳菌纲(Sordariomycetes)和散囊菌纲(Eurotiomycetes)的相对丰度;在目水平上,分蘖洋葱伴生处理显著提高了鞘脂单胞菌目(Sphingomonadales)和丙酸杆菌目(Propionibacteriales)的相对丰度,显著或极显著降低了小囊菌目(Microascales)、散囊菌目(Onygenales)和炭角菌目(Xylariales)的相对丰度;在科水平上,分蘖洋葱伴生处理显著或极显著提高了类诺卡氏菌科(Nocardioidaceae)、微杆菌科(Microbacteriaceae)、鞘脂单胞菌科(Sphingomonadaceae)、Blrii41和毛球壳科(Lasiosphaeriaceae)的相对丰度,显著或极显著降低了小囊菌科(Microascaceae)和爪甲团囊菌科(Onygenaceae)的相对丰度;在属水平上,分蘖洋葱伴生处理显著降低了具有致病潜力的假霉样真菌属(Pseudallescheria)、Kernia和Wardomyces的相对丰度;但是对根际土壤细菌和真菌群落结构和微生物多样性无显著影响。     

生物炭添加对马铃薯根际土壤真菌多样性和产量的影响

以马铃薯品种克新1 号为试材，在土壤中分别添加10、20、40 t·hm^-2 玉米秸秆生物炭，利用ITS 高通量测序技术， 研究不同生物炭添加量对马铃薯根际土壤真菌多样性和产量的影响。结果表明：各生物炭处理均降低了土壤真菌丰度，其中 以T3 处理（添加生物炭20 t·hm^-2）丰度最低。马铃薯根际土壤真菌主要包括5 个门、25 个纲、62 个目、120 个科、201 个 属和345 个种，在门分类水平上优势真菌群落为子囊菌门，相对丰度为86.86%～95.86%。添加生物炭处理有利于提高子囊 菌门的丰度，降低担子菌门和接合菌门的丰度；在科分类水平上，添加生物炭处理提高了粪壳菌目Incertae sedis 23、小子囊 菌科、毛壳菌科、丛赤壳科的丰度，降低了子囊菌科、粪壳菌科、粪壳菌目Incertae sedis 的丰度。添加生物炭处理提高了马 铃薯单株产量、单株结薯数和商品薯率，其中T3 处理效果最显著。综合产量指标和真菌多样性分析，T3 处理最有利于马铃 薯产量提高和土壤改良。     

陕西洛川苹果园不同覆盖措施对土壤性质、细菌群落及果实产量和品质的影响

以渭北旱作苹果园4种覆盖模式(秸秆覆盖、锯末覆盖、森林土覆盖、清耕对照)土壤为研究对象,在土壤基本理化指标及土壤酶活性测定的基础上,利用荧光定量PCR(q-PCR)和Illumina HiSeq高通量测序技术对土壤细菌群落结构和多样性进行分析。研究结果表明,各覆盖处理较对照显著提高了0～20cm土层水分、有机质和全氮含量,降低了土壤pH;同时显著提高土壤脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性;各覆盖处理下土壤细菌16S rRNA拷贝数均显著高于清耕;变形菌门、酸杆菌门和放线菌门为优势种群,相对丰度之和占57.12%～74.72%;α变形菌纲、Subgroup_6、β变形菌纲和δ变形菌纲为优势菌纲,相对丰度之和占33.39%～43.15%。α多样性分析表明覆盖能够提高土壤细菌群落的丰度、种群丰富度和多样性指数。β多样性分析表明各覆盖处理较对照细菌群落系统发育组成存在显著差异;冗余分析(RDA)结果表明,不同覆盖处理下土壤细菌群落相对丰度与土壤养分及酶活性存在一定相关关系。覆盖有助于提高果实百果质量及糖度,其中秸秆覆盖效果最佳。     

秸秆还田条件下水稻-蔬菜轮作对土壤细菌群落的影响

为了探明海南地区秸秆还田条件下水稻-蔬菜轮作对土壤细菌群落的影响,通过设置水稻-水稻(SS)、水稻-青瓜(SQ)和水稻-黄秋葵(SH)3个处理,经持续2年的田间试验,采用Illumina平台HiSeq高通量测序技术测定并比较了土壤细菌群落的差异,分析了其与土壤理化性质的关系。结果表明:1)测序共获得347 544条读数,平均长度436bp,计16 094个OTUs。SS处理土壤含有的OTUs最多,分别较SQ和SH处理高出7.8%和9.4%。2)3个处理土壤细菌丰富度无显著(P0.05)差异,水稻-青瓜轮作(SQ)会降低土壤细菌多样性,提高细菌优势度。3)水稻-蔬菜轮作使厚壁菌门(Firmicutes)和芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)的相对丰度升高,绿弯菌门(Chloroflexi)和酸杆菌门(Acidobacteria)的相对丰度降低;增加了放线菌纲(Actinobacteria)、芽孢杆菌纲(Bacilli)、芽单胞菌纲(Gemmatimonadetes)、γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)和热微菌纲(Thermomicrobia)的相对丰度,降低了酸杆菌纲(Acidobacteria)、β-变形菌纲(Betaproteobacteria)和纤线杆菌纲(Ktedonobacteria)的相对丰度。4)变形菌门和放线菌门的相对丰度与土壤电导率(EC)和有效磷含量(AP)正相关,与C/N负相关;绿弯菌门和酸杆菌门的相对丰度与土壤pH、C/N正相关,与土壤有机质(OM)和碱解氮(AHN)含量负相关。     

4种微生物菌剂对多年连作甜瓜土壤真菌群落的影响

为了探究微生物菌剂对土壤真菌群落及成员的影响,利用4种微生物菌剂(A.谷乐丰聚谷氨酸微生物菌剂,B.启高系列生物菌剂,C.施特葆系列菌剂,D.新型菌剂NBmelon)对土壤进行处理,样品经DNA抽提、PCR扩增和真菌ITS测序,进行分析制图。结果显示,处理B和A的Shannon指数、Simpson指数高于CK,处理D、C的Simpson指数高于CK,表明菌剂处理后,土壤真菌群落均匀度得到提高,真菌多样性优于CK。优势种群相对丰度在不同处理间存在差异,处理A、B、D与CK相比分布在不同象限,且图中距离较远,表明菌剂处理后土壤样品的物种构成发生了变化。处理D(新型菌剂NBmelon)具有降低镰刀菌属相对丰度的效果,能减少镰刀菌属群落数量,可供后续开发利用。因此,施用微生物菌剂具有改变土壤真菌群落结构、提高土壤真菌多样性、降低有害菌镰刀菌属相对丰度、改良土壤的作用。     

北京市松山国家级自然保护区典型植被群落的土壤微生物群落结构特征

土壤微生物群落结构是影响生态系统养分循环的重要因素之一。该研究选取北京市松山国家级自然保护区内胡桃楸阔叶林、蒙古栎阔叶林、油松针叶林、针阔叶混交林、灌丛和草甸6种典型植被类型下的土壤,基于野外调查、采样与实验室分析对不同植被类型下土壤微生物群落结构进行了研究。结果表明:胡桃楸阔叶林土壤细菌和真菌特有的OTUs和Alpha多样性均最高,细菌和真菌OTUs最低值则分别出现在针阔叶混交林和灌丛土壤,Alpha多样性最低值出现在蒙古栎阔叶林;土壤细菌群落主要为变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)和酸杆菌门(Acidobacteria),真菌群落以担子菌门(Basidiomycota)和子囊菌门(Ascomycota)为主。土壤pH、含水量和土壤温度会影响土壤细菌和真菌的丰富度与多样性。该研究为松山国家级自然保护区内土壤微生物资源保护及其生态功能的研究提供参考依据。     

土壤消毒结合微生物菌剂防控茄子黄萎病及对根际真菌群落结构的影响

通过田间微区试验,采用高通量测序技术,探究不同土壤消毒结合微生物菌剂方法对连作茄子黄萎病防控和根际土壤真菌群落结构影响。结果表明:土壤消毒结合枯草芽孢杆菌处理(BB)显著降低了根际真菌Ace、Chao和Shannon指数,分别比连作茄子处理(CK)降低了23.29%、19.78%和42.71%,黄萎病病原菌数量与病情指数分别比CK处理降低97.2%和51.6%。茄子根际土壤真菌多样性和黄萎病病原菌数量呈显著正相关性。根际土壤主要优势菌门为子囊菌门(Ascomycota),相对百分比在各处理中均大于50%。BB处理显著增加了接合菌门(Zygomycota)的相对丰度,比CK处理增加了73.3%,但子囊菌门和担子菌门(Basidiomycota)的相对丰度分别降低33.6%和61.1%;与对照处理(CK)和化学农药消毒(CF)相比,BB处理和土壤消毒处理(BF)毛壳菌(unclassified_f_Chaetomiaceae)和被孢酶属(Mortierella)等有益菌相对丰度增加,镰刀菌属(Fusarium)和马杜拉分枝菌属(Madurella)等病土传病原菌的相对丰度降低。土壤消毒并配施枯草芽孢杆菌改变土壤真菌群落结构使茄子黄萎病得到有效防控。     

盐胁迫对黄瓜根际土壤细菌群落结构和生长发育的影响

以耐盐性不同的两个黄瓜品种‘津春5号’(耐盐)和‘津优1号’(盐敏感)为研究对象,设置4个NaCl浓度处理(0、100、200、300 mmol · L-1),采用PCR-DGGE技术研究整个生长时期根际土壤细菌群落结构的变化。结果表明：盐胁迫能显著降低根际土壤细菌群落的丰富度(P＜0.05),低盐处理下,盐敏感品种根际细菌的丰富度较高;高盐胁迫下,耐盐品种根际细菌群落的丰富度较高。高盐胁迫对盐敏感品种根际细菌群落结构组成影响较大。各时期DGGE图谱差异条带的序列片段经测序比对,推测为4大细菌类群：Firmicutes、Proteobacteria、Gemmatimonadetes和Bacteroidetes,且大多属于Proteobacteria(变形菌门)的α–变形菌纲和γ–变形菌纲。随着盐浓度的增加黄瓜的株高和单株产量依次降低。     

苹果连作土壤加入酒糟可减轻连作障碍

在盆栽条件下,研究了啤酒糟和白酒糟对连作平邑甜茶幼苗生长及其连作土壤中微生物的影响。结果表明,连作土壤添加酒糟可显著提高平邑甜茶幼苗株高、干样质量、鲜样质量等生物量指标。添加酒糟后土壤中细菌、真菌数量与连作土对照相比也有明显提升。通过聚类分析、主成成分分析和多样性分析发现,加入酒糟后土壤中微生物群落结构发生明显变化,且不同酒糟类型和不同酒糟处理方式造成微生物的群落结构不同;由于酒糟自身携带及灭菌酒糟在土壤中滋生的微生物,促使土壤中优势种群的出现,改变了土壤中微生物群落的多样性指数和丰富度指数。对土壤中的层出镰孢菌(Fusarium proliferatum)进行实时荧光定量分析显示,与连作土壤对照中的层出镰孢菌基因拷贝数相比,啤酒糟、白酒糟、灭菌啤酒糟和灭菌白酒糟处理分别降低了39.1%、58.1%、20.9%和39.2%,酒糟灭菌后减弱了对有害菌层出镰孢菌的抑制作用。综上,苹果连作土壤中加入酒糟后,改变了土壤中微生物的群落结构,降低了有害真菌的数量,减轻了苹果连作障碍现象,其中白酒糟效果更好。     

低磷胁迫对番茄根系生长及根际土壤细菌多样性的影响

以低磷胁迫和平衡施肥处理的番茄根系及根际土壤为研究对象,采用WinRHIZO根系分析系统、稀释平板法、PCR-DGGE等分析技术,研究低磷胁迫对番茄根系生长、根际土壤生物学特性以及细菌多样性的影响。结果表明：低磷胁迫导致番茄根系总根长、总根表面积、总根体积和根尖数减少;导致根际土壤中可培养微生物（细菌、真菌和放线菌）数量、酶活性、微生物生物量（C、N、P）以及细菌的多样性指数（H）、丰富度（S）和均匀度指数（Eh）等表征土壤肥力及健康状态的指标下降;导致部分诸如甲基杆菌属（Methylobacterium sp.）等具有溶磷功能的菌群缺失;平衡施肥对番茄的正常生长和提升土壤肥力以及维护土壤健康具有极其重要的作用。     

番茄/茄子嫁接对其根际土壤生物学性状及细菌群落结构的影响

以茄子作为砧木，番茄为接穗进行嫁接，并以番茄自根植株和茄子自根植株作为对照，基于传统及现代高通量测序技术分析根际土壤的生物学性状及细菌群落结构特征，旨在揭示嫁接植株抗性增强的机制。结果表明：番茄/茄子嫁接植株根际土壤中可培养细菌、放线菌数量，微生物生物量、酶活性和细菌丰富度、多样性指数均显著高于茄子和番茄自根植株；另一方面，norank_c_Acidobacteria、硝化螺菌属（Nitrospira）、芽孢杆菌属（Bacillus）、norank_f_Gemmatimonadaceae、norank_o_Gaiellales、norank_f_Xanthobacteraceae、norank_o_SC-I-84、norank_f_Anaerolineaceae、norank_f_Nitrosomonadaceae、鞘脂单胞菌属（Sphingomonas）细菌是嫁接植株与茄子、番茄自根植株根际土壤中的共有优势细菌属；g_unclassified_o_Ignavibacteriales 、 醋酸杆菌属（ g_Acetobacter ）、g_norank_f_Longimicrobiaceae 、g_unclassified_f_Verrucomicrobiaceae、g_norank_p_FBP、g_norank_p_Aminicenantes 属细菌是嫁接植株根际土壤的特有优势细菌属。与自根植株相比，番茄/茄子嫁接植株根际土壤存在更高可培养微生物数量，微生物生物量和相关酶活性，具有更高的土壤养分有效性，同时拥有不同占比的共有优势细菌门属，尤其拥有更为丰富的微生物可操作分类单元（operational taxonomic units，OTU）和特有 OTU 数量，这是嫁接植株抗性增强的主要原因。     

黄瓜与小麦和大豆轮作对土壤微生物群落物种多样性的影响

 采用黄瓜与小麦和大豆轮作的方式，研究轮作对黄瓜土壤微生物群落DNA序列多样性的影响。结果表明，黄瓜与小麦和大豆轮作显著提高了土壤微生物多样性指数、丰富度指数和均匀度指数，两种轮作土壤微生物群落DNA序列相似程度高达0.5678，而与对照土壤间的相似程度分别为0.3465和0.3124。两种轮作处理的黄瓜产量也显著高于对照（P＜0.05）。说明轮作改善了土壤的微生态环境。     

土壤质地和砧木对苹果根际微生物功能多样性及其碳源利用的影响

以分别栽培于砂壤土、壤土和黏壤土，砧木为八棱海棠（Malus robusta Rehd.）和平邑甜茶（Malus hupehensis Rehd.）的2年生盆栽‘红富士’苹果（Malus × domestica Borkh.‘Red Fuji’）幼树根际土为试材，分析根际和未栽植果树的非根际土壤细菌16S rRNA基因拷贝数、细菌根际效应、微生物群落代谢活性、功能多样性及其碳源利用类型等。结果表明，根际和非根际土壤细菌的拷贝数、微生物群落代谢活性以及功能多样性指数均是黏壤土 > 壤土 > 砂壤土、平邑甜茶根际土 > 八棱海棠根际土、根际土 > 非根际土。两种砧木的细菌根际效应均是在砂壤土最大，黏壤土最小；砂壤土中的细菌丰度受砧木的影响最大。根际和非根际微生物群落碳源利用能力均是黏壤土 > 壤土 > 砂壤土；根际微生物群落对酚酸和羧酸类碳源的利用能力显著高于非根际；八棱海棠根际微生物群落对羧酸类碳源的利用能力在砂壤土中最高、在黏壤土中最低，平邑甜茶根际微生物群落正相反。根际微生物群落碳源利用类型因土壤质地而异，在砂壤土中主要利用氨基酸类，其次是碳水化合物和羧酸类；在壤土中主要利用碳水化合物，其次是多聚物类和氨基酸类；在黏壤土中主要利用多聚物类，其次是氨基酸类和碳水化合物。主成分分析显示土壤质地使根际微生物群落类型分离，而两种砧木的根际微生物群落在同一质地土壤下聚集在一起，即苹果根际微生物群落碳源利用类型更易受到土壤质地影响，而砧木差异所带来的影响较小。