不同种植模式下黄连根际土壤理化特性及细菌群落结构变化

自然林下种植和人工搭棚种植是目前黄连大生产上主要的种植模式,研究这2种种植模式对根际土壤理化性质及细菌群落结构的影响,有助于深入了解黄连土壤健康状况,为土壤改良及黄连生态种植提供科学依据和理论指导。该研究采用高通量测序技术对2种模式下一至五年生黄连根际土壤中细菌群落进行测定,分析了土壤细菌的alpha多样性、群落组成、群落结构差异以及土壤理化性质与细菌群落的关系。结果表明,在2种种植模式下,细菌多样性都是随种植年限的增加呈现增加、减少再增加的动态变化过程。将不同种植模式下同一年生黄连根际土壤相比,自然林种植模式下一年生黄连土壤细菌的多样性显著低于人工搭棚;2种种植模式下,二至五年生黄连根际土壤细菌多样性无显著性差异。在自然林种植模式下共计检测到53个门、60个纲、140个目和266个科;人工搭棚模式下共计检测到54个门、65个纲、140个目和264个科。在这2种种植模式下,丰度前10的优势细菌门占90.14%~93.29%,未被鉴定的细菌门占3.15%~3.92%。2种种植模式下群落丰度前10的优势细菌门种类相同,分别是变形菌门、酸杆菌门、放线菌门、拟杆菌门、浮霉菌门、绿弯菌门、疣微菌门、芽单胞菌门、厚壁菌门和蓝细菌门,但在丰度排序上存在差异。MetaStat分析结果表明,在人工搭棚模式下黄连根际土壤中的芽单胞菌门丰度显著高于自然林种植模式(P<0.05)。不同种植模式下相同年份黄连根际土壤细菌群落结构分析结果表明:一至四年生黄连根际土壤细菌群落结构存在显著差异,其中一年生样品之间的差异最大;随着种植年限增加,差异有逐渐减小的趋势;五年生样品之间细菌群落结构已无显著差异。细菌群落结构与土壤理化性质的RDA分析表明,环境因子对黄连根际土壤细菌的影响力由大到小依次为:pH>速效磷>全磷>全钾>容重>全氮>速效氮>有机质。     

箭叶淫羊藿不同时期根际微生物群落组成及其与有效成分累积的相关性分

目的 通过分析箭叶淫羊藿Epimediumsagittatum不同生育期根际微生物群落结构及其与主要药用有效成分累积之间的相关性,探讨箭叶淫羊藿根际土壤微生物对其药材有效成分的影响,为箭叶淫羊藿的优质高产栽培提供科学依据。方法 以三年生箭叶淫羊藿的根际土为研究对象,采用高通量测序技术对根际细菌和真菌群落结构进行分析,同时测定根际土壤理化性质、酶活性及不同生育期药材总黄酮、淫羊藿苷等有效成分含量,通过皮尔逊相关性分析探究土壤生态因子与有效成分之间的关系。结果 高通量测序结果显示,箭叶淫羊藿根际细菌优势菌属包括Candidatus＿Solibacter、苔藓杆菌属、嗜酸栖热菌属、芽单胞菌属等,其中,Candidatus＿Solibacter属在5个生长时期的平均丰度值最高。根际真菌优势菌属中被孢霉属相对丰度占比最大,在花蕾期样品中的丰度值高达44.27%。UPGMA聚类和非度量多维标定法（NMDS）分析表明,花蕾期、盛花期、果实膨大期及盛果期的根际土壤细菌和真菌结构相似,而药材质量稳定期与前4个时期的根际微生物群落结构存在明显差异。同时,皮尔逊相关性分析结果显示：总黄酮含量与有效磷呈显著正...     

种苗期川党参根际土壤细菌群落变化研究

目的:研究川党参种苗期根际土壤细菌群落的结构特征和多样性变化，掌握种苗期土壤微生物群落的演替规律，为川党参连作障碍的防治提供理论依据。方法:采集1年生(Op1)和2年生(Op2)的川党参根际土壤，采用Illumina MiSeq高通量测序技术进行细菌16S rRNA序列V3-V4区的高通量测序，对种苗期根际土壤细菌群落变化进行分析。结果:通过MiSeq测序共得到882 369条优化序列，其中1年生注释到9 926个OTU,2年生注释到7 560个OTU。种苗期随生长年限的增加，川党参根际土壤速效养分、细菌群落丰富度和多样性均呈增加趋势。在细菌门分类水平上，1年生有5个优势菌群(相对丰度均大于5%),2年生有7个优势菌群，共有优势菌群为变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes);在属分类水平上排名前五菌群中只有全噬菌属(Holophaga)与念珠菌属(Candidatus Udaeobacter)为共有优势菌群，且1年生有11个独有菌群。PCoA分析与UPGMA聚类分析...     

生防菌BZJN1和苯甲·丙环唑对白术根际土壤细菌群落组成及理化特性的影响

土壤微生物是重要的土壤质量生物学指标之一,土壤微生物数量能够一定程度上反映土壤的综合生态环境特征,对土壤微生物多样性的研究是研究土壤生态功能和土壤生态平衡的关键。该文基于细菌16S rRNA V3～V4区高通量测序技术,分析比较化学药剂苯甲·丙环唑处理组和生防菌BZJN1处理组与对照组白术根际土壤中细菌多样性和群落结构,采用冗余分析(redundancy analysis,RDA)探讨土壤环境因子与细菌多样性的联系。结果表明:化学药剂苯甲·丙环唑处理组和生防菌BZJN1处理组与对照组白术根际土壤中细菌无显著差异,各土壤样品中共检测到细菌25门67纲108目167科271属,主要的优势菌门为变形菌门(Proteobacteria 30.7%～34.8%),其中α-变形菌纲(Alphaproteobacteria,16.8%～18.5%)为优势亚群。相较于对照组,化学药剂苯甲·丙环唑处理组和生防菌BZJN1处理组白术根际土壤多个门细菌相对丰度发生显著变化;此外,RDA分析表明,不同环境因子与微生物群落有一定联系,白术根际土壤中3个属群落丰度与Invertase、Urease和AP显著正相关。PICRUSt功能预测结果显示,BZNJ1能增强部分细菌功能促进植物生长。生防菌作为新型绿色安全控害方法,BZNJ1在有效防治白术根腐病、促进植物生长的基础上显著增强了部分细菌功能,对土壤细菌群落结构没有显著影响,该结果为生防菌BZJN1的推广运用提供理论支持。     

枯萎病对菊花根际土壤微生物群落结构的影响

目的 探究患枯萎病菊花与健康菊花根际土壤微生物群落的差异。方法 以患病菊花植株和健康菊花植株根际土壤为研究材料,采用高通量测序技术对患病植株和健康植株样本的细菌16S rDNA和真菌内部转录间隔区（ITS）基因进行序列测定并进行数据分析。结果 枯萎病的发生降低了菊花根际土壤中细菌种群的丰富度和多样性程度,但对根际土壤中的真菌α-多样性无明显影响。菊花健康植株根际土壤细菌微生物中酸杆菌门、芽单胞菌门、硝化螺旋菌门占比高于患病植株,而变形菌门、拟杆菌门占比低于患病植株（P<0.05）。菊花患病植株根际土壤中镰刀菌属（Fusarium）真菌占比分别为27.49%,14.53%,11.94%,而健康植株镰刀菌属真菌占比分别为0.47%,1.01%,0.67%。菊花患病植株根际土壤中会出现细菌性致病菌果胶杆菌属（Pectobacterium）和菊迪基氏菌属（Dickeya）,而健康植株根际土壤中硝化类细菌、解毒类细菌、光合细菌等丰度高于患病植株。结论 患有枯萎病地块菊花植株根际土壤微生物中细菌的物种多样性和丰富度降低,并大量富集镰刀菌属致病真菌和积累果胶杆菌属与菊迪基氏菌属致病细菌,而健康菊花植株根际土壤微生物有益菌占比明显高于患病植株。     

西洋参根腐病发生与根际土壤细菌群落结构变化关系研究

目的研究健康西洋参和患根腐病西洋参的根际土壤细菌群落结构变化,为查明西洋参根腐病发生机制提供线索。方法以未种过西洋参的土壤(C组)、4年生健康参根际土壤(N组)和4年生根腐病参根际土壤(R组)为研究对象,采用Illumina Miseq高通量测序技术分析了土壤细菌群落结构的变化。结果 9个土壤样品基因组经16 S测序共获得有效序列636 654条,用于物种分类的OTUs 8 422个,涵盖了42门、106纲、180目、158科、246属。在门的水平上,3组细菌主要类群基本一致,主要有变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)和绿弯菌门(Chloroflexi)等,但不同组中各类群相对丰度存在明显差异;在属的水平上,3组细菌群落组成及相对丰度差别很大,其中红游动菌属Rhodoplanes、Kaistobacter属、鞘脂菌属Sphingobium等可能是引起西洋参根腐病发生的关键菌群,后续研究应重点关注。结论西洋参根腐病株和健株根际土壤微生物组成具有显著性差异,对于探究西洋参根腐病发生的微生态机制和改良种植西洋参土壤微生物具有理论指导作用。     

地黄中主要次生代谢产物在根际土壤中分布及其对细菌群落特征的影响

目的 分析地黄Rehmannia glutinosa中的次生代谢产物在地黄根际土壤中的分布特征及其对根际土壤细菌群落特征的影响,为揭示地黄连作土壤形成过程中根系分泌物与根际微生物之间互作机制的研究提供理论参考。方法 以7、8、10月金九地黄根际土壤为研究对象,采用HPLC分析3个时期地黄根际土壤中苯乙醇苷类、环烯醚萜苷类及酚酸类次生代谢产物的分布;通过llumina MiSeq高通量测序法分析根际土壤中细菌群落的结构特征;利用SIMCA 14.1、SPSS 27等软件分析3个生长时期根际土壤中次生代谢产物及细菌群落结构的差异性,筛选出引起两者差异性的主要次生代谢产物和标志性菌群,并结合Canoco 5.0软件分析两者之间的相关性。结果 地黄3个生长时期根际土壤中均检测到6种苯乙醇苷类成分、3种环烯醚萜苷类成分及5种酚酸类成分,各单体成分的含量变化差异较大,其中香豆酸、异类叶升麻苷、红景天苷、香草酸为主要差异物质;地黄根际土壤中优势细菌的相对丰度随生育进程而发生变化,门水平及属水平上的放线菌门、厚壁菌门、绿弯菌门、不明蓝藻菌属、Gaiella的相对丰度逐渐降低,酸杆菌门、拟杆菌门、浮霉菌门、疣微菌门、热酸菌属、不明酸杆菌属的相对丰度则逐渐增加;相关性分析及冗余分析表明根际土壤中次生代谢产物与细菌群落结构之间存在着一定相关性,其中香豆酸、对羟基苯甲酸对根际细菌群落结构的影响较大。结论 地黄中的主要次生代谢产物在地黄根际土壤中均可以检测到,而且对根际土壤细菌群落的结构特征产生了一定影响。     

石质土生境银柴胡根系不同层次真菌多样性与土壤性质、药材主要成分的关系

目的：探究石质土生境下银柴胡根系真菌与土壤因子及其药材主要成分之间的互作关系。方法：采用高通量测序技术,测定银柴胡根系不同层次（根围、根际、根表和根内）真菌群落与根系（根际与根围）土壤性质,分析真菌群落与土壤性质、药材主要成分的关系。结果：银柴胡根际土壤全磷、速效磷、碱解氮、可溶性有机碳及水分含量略高于根围,但差异不显著。银柴胡根系真菌优势门以子囊菌门（Ascomycota）为主,在根围-根际-根表-根内根系层次中,真菌多样性虽逐渐降低,但肉座菌目（Hypocreales）、可能新门unclassified＿k＿Fungi、柔膜菌目（Helotiales）及那提普斯壳目（Natipusillales）的成员丰度逐渐增加,其中肉座菌目是银柴胡根系最主要的真菌类群。结构方程模型（SEM）表明,根系土壤理化因子对真菌群落和药材主要成分起到了重要的调节作用,其中土壤全氮、碱解氮、水分和pH是主要的调节因子,土壤氮素含量是促进药材主要成分的关键,青霉属（Penicillium）真菌也是调节药材主要成分的关键真菌类群。结论：银柴胡土壤理化性质对真菌群落和药材成分具有重要的作用,其根系肉座菌目真菌是...     

基于高通量测序的西洋参根际土壤细菌群落分析

目的:研究健康西洋参和患根腐病西洋参的根际土壤细菌群落结构变化,为研究西洋参根腐病的发生机制及其调控技术提供依据。方法:以未种过西洋参的土壤(C组)、新茬地4年生健康参根际土壤(N组)、新茬地4年生根腐病参根际土壤(R组)和轮作地4年生健康参根际土壤(LN组)为研究对象,采用Illumina Miseq高通量测序技术分析了土壤细菌群落结构的变化。结果:12个土壤样品基因组经16S测序共获得有效序列695 263条,用于物种分类的OTUs 8 081个,涵盖了30门、86纲、115目、256科、464属。在属的水平上,4个组细菌群落组成及相对丰度差别很大,其中芽胞杆菌属(Bacillus)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)和芽单胞菌属(Gemmatimonas)可能是西洋参生长的有益菌,而假单胞菌属(Pseudomonas)和鞘脂菌属(Sphingobium)可能是引起西洋参根腐病发生的关键菌群,后续研究应重点关注。结论:健康西洋参和根腐病西洋参根际土壤及新茬地和轮作地西洋参根际土壤中微生物组成和结构均具有显著性差异,本结果对于探究西洋参根腐病发生的微生态机制和改良种植西洋参土壤微生物具有理论指导作用,为建立西洋参与主要农作物的合理轮作制度提供实验数据。     

天麻-冬荪轮种模式对土壤微生物群落结构的影响

天麻-冬荪轮种模式是贵州产区采用的一种新型种植模式,但是天麻-冬荪的种植对土壤微生物群落结构的影响尚不清楚。因此,该研究采集未种植天麻土壤为对照(CK),分别采集天麻块茎际土壤(GE)、蜜环菌菌索区际土壤(AGE)、天麻-冬荪轮作后的白鬼笔Phallus impudicus菌丝区际土壤(PI),采用ITS和16S rDNA高通量测序技术对土壤真菌和细菌的群落组成进行测定分析。结果表明,通过OTU聚类和主成分(PCA)分析发现,AGE和GE土壤微生物聚为一类,PI和CK土壤微生物聚为一类;与CK相比,AGE和GE土壤微生物的多样性和丰度均显著增加;而与AGE和GE相比,PI土壤微生物的多样性和丰度均降低。物种注释表明,与CK相比,AGE和GE土壤中担子菌门Basidiomycota、酸杆菌门Acidobacteria、绿弯菌门Chloroflexi的丰度明显减少,而子囊菌门Ascomycota、接合菌门Zygomycota、变形菌门Proteobacteria丰度明显增加;与AGE和GE相比,PI则与之相反,PI与CK土壤微生物丰富度较为相似。此外,蜜环菌与冬荪菌共培养表明冬荪菌可以明显抑制蜜环菌的生长。由此推测,冬荪菌对土壤微生物群落结构的影响表现为通过抑制蜜环菌的生长,从而使土壤微生物群落结构得以恢复。     

天麻种植对土壤微生物群落结构的影响分析

目的:分析不同生境种植天麻前后土壤微生物的群落结构变化,探讨土壤微生物对种植天麻的响应程度。方法:对贵州大方和安徽金寨未种植天麻土壤(CK1和CK2),采收前天麻块茎周围土壤(GE1和GE2)和蜜环菌菌索周围土壤(AGE1和AGE2)进行ITS和16S rDNA测序分析。结果:PCA主成分分析说明与对照土壤相比,种植天麻后土壤微生物发生较大改变。测序结果分析发现种植天麻使得土壤中真菌和细菌OTUs数目均有一定的增加。与对照土壤相比,贵州大方种植天麻后的土壤真菌和细菌群落的多样性及丰度均呈增加的趋势;安徽金寨种植天麻后的土壤真菌的多样性及丰度变化不大,土壤细菌群落丰度增加。二者土壤中土赤壳属Ilyonectria,硝化螺菌属Nitrospira的相对丰度显著升高,红菇属Russula的相对丰度显著降低;贵州大方土壤中镰刀菌属Fusarium,被孢霉属Mortierella的相对丰度显著增加。结论:种植天麻后土壤微生物平衡被打破,并且土赤壳属Ilyonectria,镰刀菌属Fusarium等病原微生物丰度增加,推测与天麻病虫害有一定的相关性。     

地黄生长过程中根际土壤挥发性有机物与细菌群落特征分析

目的 分析地黄生长过程中根际土壤挥发性有机物（VOCs）、细菌群落特征的变化，以及VOCs与细菌群落结构的关系，为地黄连作土壤形成过程中的特征评价及连作土壤微生物的调控研究奠定基础。方法 以地黄7月、8月、10月3个主要生长时期的根际土壤为研究对象，采用气相色谱-质谱法（GC-MS）测定根际土壤乙酸乙酯部位及二氯甲烷部位中VOCs的相对含量，运用高通量测序法测定其根际细菌群落结构特征，利用SPSS 24、SIMCA 14.1等分析3个时期根际土壤VOCs、细菌群落结构的差异性，筛选引起其差异的主要VOCs和标志性菌群，并分析VOCs与细菌群落结构的相关性。结果 地黄3个生长时期根际土壤不同部位中的VOCs存在差异，其中乙酸乙酯部位的VOCs差异物质有间苯二甲酸二辛酯、2-辛基-1-十二烷醇、对甲苯甲酸-2-乙基己酯，二氯甲烷部位的则包括间苯二甲酸二（2-乙基己基）酯、邻苯二甲酸二（2-丙基戊基）酯、对甲苯甲酸-2-乙基己基酯。地黄从苗期到块根膨大末期，其根际土壤中放线菌门、厚壁菌门和绿弯菌门等优势菌门的相对丰度逐渐降低，而且各生长时期的根际土壤均有可以表征自己特有的细菌群落。相关性分析表明，地黄根际土壤VOCs对根际细菌群落结构有影响，其中以酯类、醇类等成分对根际细菌群落结构的影响较大。结论 在地黄的生长过程中，根际土壤的特征表现为酯类和醇类等主要VOCs含量发生变化和主要有益菌群相对丰度的逐渐降低，而且根际土壤VOCs对细菌群落结构的塑造有一定作用。     

基于ITS序列的丹参连作根际土壤真菌群落组成及多样性分析

目的:该文研究了丹参连作根际土壤真菌群落组成及多样性变化,有利于阐述丹参-土壤-真菌根际微环境的变化,为揭示连作障碍形成的原因提供理论基础。方法:基于高通量测序技术,分别对未种植丹参(CK),连作1年(Y1)及连作两年(Y2)的根际土壤进行转录间隔区(ITS)测序,3种处理中分别得到14 153,19 024及7 622条有效序列,注释为1 027,1 095及712种真菌可操作分类单元(OTU)。结果:随着连作年限的增加,真菌群落多样性呈现出先下降后上升的变化趋势。在纲分类水平上,优势菌群分别为伞菌纲(Agaricomycetes),锤舌菌纲(Leotiomycetes)及银耳纲(Tremellomycetes),在3种处理中所占比例大小分别为Y1CKY2,Y2Y1CK,CKY2Y1;在属分类水平上,CK中优势菌属为耐冷酵母(Guehomyces),Y1及Y2较CK相比分别下降96.13%和90.21%,异常威克汉姆酵母(Wickerhamomyces)在Y2中所占比例增幅明显(6.64%),较CK及Y1相比分别增加290.59%及564.00%。结论:CK及Y1样品中根际土壤真菌在属水平上群落结构上具有更高的相似性,Y2样品群落结构分布热图显示炭疽菌属(Cryptosporiopsis)等致病真菌成为优势菌属,推测与连作丹参病害率高有一定相关性。研究结果为阐述丹参连作障碍形成、发展绿色种植提供理论支撑。     

不同产量下天麻根际土壤微生物多样性分析

目的 分析不同产量下天麻根际微生物的多样性,探讨土壤微生物对天麻产量的影响。方法 该试验采用16S DNA和内转录间隔区（ITS）序列高通量测序对天麻根际土壤中高产土样（GC）和低产土样（DC）下的细菌和真菌群落多样性进行分析。结果 天麻根际土壤中细菌占主导地位的有变形杆菌门Proteobacteria、厚壁菌门Firmicutes和其他不明细菌unidentified Bacteria,真菌占主导的为子囊菌门Ascomycota、担子菌门Basidiomycota、被孢霉门Mortierellomycota;高产和低产天麻根际土壤中微生物群落丰度没有差异,仅在群落组成上存在显著差异,高产天麻根际土壤中慢生根瘤菌Bradyrhizobium、施氏乳酸杆菌属Schleiferilactobacillus、古根菌属Archaeorhizomyces等38属微生物大量聚集,低产天麻根际土壤中则镰刀菌属Fusarium、鬼伞属Coprinellus、氨氧化古菌属Nitrosotalea等30属微生物大量聚集;在属和种的水平上,发现6个差异物种,绒紫红菇Russula mariae、古根菌属Archeaeorhizomyces、土赤壳属Ilyonectria偏向集中于高产天麻根际土壤中,氨氧化古菌属Nitrosotalea、簇生鬼伞Coprinellus disserminatus、镰刀菌属Fusarium则偏向集中于低产天麻根际土壤中。结论 在不同产量下,天麻根际土壤中的真菌群落和细菌群落中均存在差异微生物,推测这些微生物与天麻产量高低有关,研究结果可为后续天麻的高产研究提供重要的理论基础。     

不同栽培模式对粗茎秦艽根际土壤微生物多样性与次生代谢产物含量的影响

目的 探讨不同栽培模式对粗茎秦艽产量及其根际土壤微生物多样性和次生代谢产物含量的影响。方法 以不同栽培模式粗茎秦艽及其根际土壤为研究对象,采用高通量测序技术,分析根际土壤中细菌和真菌群落组成及优势菌群和差异微生物;采用高效液相色谱法测定不同栽培模式粗茎秦艽中环烯醚萜类成分含量。结果 相较于地膜种植,采取无地膜种植与间作牡丹、白芸豆、土豆和玉米等作物后,粗茎秦艽鲜品增产16.11%~17.68%、22.48%~26.34%、29.37%~32.19%、34.82%~36.57%和35.34%~39.71%,干品增产19.75%~23.17%、25.86%~29.32%、30.18%~34.94%、35.22%~39.87%和39.72%~43.73%,龙胆苦苷、马钱苷酸、獐牙菜苷和獐牙菜苦苷4种环烯醚萜类成分总含量分别提高10.17%~37.83%、5.93%~47.44%、9.09%~28.84%和10.71%~28.57%。根际土壤中细菌和真菌群落多样性明显增高（P<0.05）,其中粪壳菌纲（Sordariomycetes）、锤舌菌纲（Leotiomycetes）、银耳菌纲（Tremellomycetes）、散囊菌纲（Eurotiomycetes）、镰刀菌属（Fusarium）和支孢甁霉属（Cladophialophora）等致病菌群相对丰度降低,变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）和放线菌门（Actinobacteriota）等有益菌群比例增高且逐渐成为优势菌群。结论 粗茎秦艽不同栽培模式可影响其产量和根际土壤微生物群落多样性及环烯醚萜类成分的累积,无地膜种植和间作模式具有一定优势,可为粗茎秦艽种植提供理论参考。     

Illumina高通量测序揭示黄连根腐根际土壤真菌群落组成及多样性

目的对黄连根腐病病株及健株根际土壤真菌种群组成、丰富度及多样性进行分析。方法利用Illumina高通量测序技术来分析黄连根腐病病株及健株根际土壤真菌种群组成、丰度和多样性。用Spearman分析土壤理化性质和土壤真菌丰富度前35个属的相关性进行分析。结果高通量测序共获得106 267个有效标签(effective tags),主要分为子囊菌门、接合菌门、担子菌门、球囊菌门、壶菌门和Neocallimastigomycota。健株和病株土样真菌种群多样性差异不显著。病株土样中,子囊菌门、担子菌门和壶菌门的相对丰度显著高于健株土壤;而接合菌门、球囊菌门和Neocallimastigomycota在病株土样的相对丰度则显著低于健株土样。在属水平上,病株土壤中镰刀菌属的相对丰度显著高于健株土样。Spearman分析结果表明,镰刀菌属与pH值和速效磷的含量呈显著正相关,与碱解氮的含量呈显著负相关。结论土壤理化性质的改变与土壤真菌多样性变化相关。     

连作对黄花蒿生长及土壤细菌群落结构的影响

试验采集未种植、种植1年、3年和5年的黄花蒿土壤,利用常规分析和Illumina Mi Seq高通量测序技术,研究了连作对黄花蒿生长、青蒿素含量、土壤有效养分和细菌群落结构的影响。结果表明,连作显著抑制黄花蒿生长,降低叶片生物量、青蒿素含量和产量,最大降幅依次为30.20%,7.70%,35.58%。黄花蒿连作不同程度地降低土壤有机质、有效氮、有效磷含量和细菌16S rRNA序列数。高通量测序结果显示,在不同种植年限的黄花蒿土壤中,共有634~812种细菌,归属于21个门类,代表不同处理年限细菌群落的点在主成分坐标系中分布距离较远,群落结构发生了显著变化(P0.05)。随黄花蒿连作年限增加,放线菌门、绿弯菌门和芽单胞菌门的丰富度降低,但变形菌门、酸杆菌门和疣微菌门丰度增加。与未种黄花蒿的土壤相比,在种植土壤的前20种优势细菌中,硝化螺旋菌和根瘤菌消失,仅有芽单胞菌、微单孢菌、亚硝化单胞菌、黄色杆菌和不可培养细菌JG30-KF-AS9等5种相同。说明种植尤其是连作黄花蒿选择性抑制了土壤细菌的生长繁殖,影响土壤养分的转化供应,导致黄花蒿生长不佳,青蒿素含量和产量降低。因此,在种植黄花蒿的过程中,提倡轮作很有必要。     

不同种植年限黄连根系土壤细菌PCR-DGGE分析

该研究应用PCR-DGGE技术,分析了不同种植年限正常生长、发病的黄连Coptis chinensis的根际和非根际土壤的细菌种群多样性指数,并选取代表性DGGE条带进行克隆测序,构建细菌系统发育树状图。结果表明,正常土样与发病土样土壤细菌种群差异明显,且发病土样多样性指数(H)高于正常土样;代表性条带克隆测序结果表明,黄连种植土壤中未培养细菌为优势菌群,其余类群为食酸菌属、芽孢杆菌属、不动杆菌属、未培养克吕沃尔菌属以及未培养丛毛单胞菌,未发现已报道的植物病原细菌。发病土样中Clone band d的谱带亮度高于正常土样,该条带菌株在分类上属于食酸菌属。显然,黄连种植过程中,根际土壤中细菌种群发生了改变,其中食酸菌属的细菌在发病根际土壤增加,很可能与黄连病害发生有关。     

基于Illumina Miseq分析黄精根腐病根际土壤真菌群落结构及多样性＊

目的研究患根腐病和健康黄精的根际土壤真菌群落结构组成、丰富度和多样性变化情况,为查明黄精根腐病发生机制提供线索。方法以4年生黄精根腐病根际土壤(GG组)、4年生健康黄精根际土壤(GJ组)和未种过黄精的土壤(GK组)为研究对象,采用Illumina Miseq技术分析土壤真菌群落结构组成。结果 9个土壤样品基因组共获得有效ITS1序列1063335条,病株组土样真菌OTUs数显著少于健康组和空白组土样。种群多样性指数显示病株组最低,空白组最高,在门分类水平上,患根腐病组及健康组土样的主要优势菌群均为子囊菌门、担子菌门、Zoopagomycota、毛霉门、壶菌门。在属分类水平上,3组真菌群落结构组成及丰度差别较大,与黄精根腐病相关的病原菌镰刀菌属Fusarium存在于所有样品中,而有益菌木霉菌属在健康组和空白组土样的丰度显著高于患病组土样。结论黄精根腐病株和健康株根际土壤微生物组成具有显著性差异,对于探究黄精根腐病发生的微生态机制和改良种植黄精土壤微生物具有理论指导作用。     

不同丛枝菌根真菌对滇重楼幼苗根际土壤养分的影响

目的:阐明不同丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal,AM)真菌与滇重楼共生培养条件下,AM真菌对滇重楼幼苗根际土壤养分,AM真菌侵染率及根茎总皂苷的影响。方法:通过室温盆栽接种试验与数据分析相结合的方法,分析滇重楼实生苗接种外源性AM真菌后处理组与不接种对照(CK)组根系侵染率、根际土壤养分和根茎总皂苷含量的变化,以及根际土壤因子与其侵染率和总皂苷含量的关系。结果:与CK组相比,接种AM真菌处理组根系侵染率显著增强(P0.05),处理组滇重楼根际土壤中易提取球囊霉素含量、总球囊霉素含量、全氮含量较CK组显著提高,速效钾含量和pH较CK组显著降低;接种AM真菌后滇重楼根际土壤全磷、速效磷、速效氮、铵态氮、硝态氮、速效钾、有机质含量与CK组相比变化较大,改善了土壤养分状况,提高了滇重楼根茎总皂苷含量。结论:接种AM真菌能够改善滇重楼根际土壤养分含量,有助于根际土壤养分转化,促进滇重楼生长,提高药材的入药品质。