石刁柏内生真菌的多样性研究

为探索百合科天门冬属石刁柏内生真菌的多样性及组织分布特点,为进一步深入研究内生真菌与宿主活性成分互作机制奠定基础。研究采用组织块分离法,对石刁柏不同部位的内生真菌进行了分离鉴定。通过分离率、分离频率、多样性指数和丰富度指数等分析石刁柏内生真菌的分布特点和多样性。共分离得到内生真菌88株,经形态和分子生物学鉴定归属为5纲8目10科13属,其中,镰孢菌属和青霉菌属为根和茎部优势菌群,分别占总菌株数量的37.50%和31.82%;不同组织的石刁柏中,根部位的Shannon-Wiener多样性指数(H')和Margalef丰富度指数(R)最高,分别为1.45和2.03,均匀度(E)最低为0.59。叶与茎的相似性系数稍高,达到0.55。表明石刁柏不同部位中内生真菌分布及组成存在较大差异,且具有一定的组织的专一性。     

牡蛎壳粉对烟草根际土壤微生物代谢多样性及青枯病发生的影响

为揭示牡蛎壳粉等土壤改良剂对烟草根际土壤微生物代谢多样性及烟草青枯病发生的影响,通过田间试验,设置牡蛎壳粉、生石灰、草木灰和对照4个处理,研究了不同土壤改良剂对发病地块土壤pH和微生物群落代谢多样性的影响,以及对烟草青枯病的防控效果。结果表明,牡蛎壳粉可以显著提高土壤pH,增强土壤微生物对碳源的利用程度(AWCD),增加微生物代谢多样性(Shannon指数),同时提高土壤微生物群落内物种的均匀度(McIntosh指数)。主成分分析表明,烟草根际土壤微生物群落利用的主要碳源为羧酸类、氨基酸类和碳水化合物类,但不同土壤改良剂处理土壤微生物碳源利用特征存在差异。牡蛎壳粉处理后的地块烟草青枯病发病率最低,较对照降低43.33%。Pearson相关分析表明,土壤pH与土壤微生物代谢多样性指数呈正相关,而与发病率呈负相关。因此,施用土壤改良剂牡蛎壳粉可提高土壤pH和增加土壤微生物代谢多样性,进而提高土壤微生态环境的稳定性,对烟草青枯病起到较好的防控效果。     

海藻多糖与有机物料对烟草青枯病的防控效果

为探究海藻多糖与其他有机物料混合使用对烟草青枯病的防控效果,以烤烟品种NC102为试验材料进行田间试验,设置不同用量海藻多糖与微生物菌肥、草木灰、贝壳粉、生物炭等有机物料的组合处理,分析了不同处理对烟草农艺性状和经济性状、土壤理化性质、烤后烟叶化学成分的影响,以及土壤理化性质与烟草青枯病发病率和病情指数的相关性。结果表明,与对照相比,海藻多糖与有机物料的施用普遍促进了团棵期和旺长期的烟株生长发育,提高了土壤pH和有机质含量,降低了烟草青枯病的发病率和病情指数;烤后烟叶经济性状和主要化学成分也有不同程度的提升。Pearson相关性分析表明,土壤有机质含量和pH与青枯病发病率和病情指数之间存在极显著的负相关关系。500倍海藻多糖稀释液在50~100 mL/株的范围内,用量越高,效果越好;组合处理中草木灰+海藻多糖75 mL/株处理效果最好。通过增加海藻多糖和有机物料,调节土壤pH或增加土壤有机质含量有助于控制青枯病的发生。     

烟草内生真菌多样性及其功能研究进展

烟草内生真菌是烟田微生物生态的重要组成部分。其种类丰富,生物学功能多样,对促进烟苗生长、提高宿主的生态适应性、降低烟草有害物质等方面具有积极作用,在医药、植物生长促进剂、生物农药等领域具有广阔的应用前景。从烟草内生真菌的分离鉴定方法、生物多样性和种群分布特征、功能应用以及开发应用前景方面,对烟草内生真菌当前的研究状况进行了概述,归纳出烟草内生真菌在不同时期的主要分布规律及当前的应用现状。最后,分析了当前研究面临的难题及发展趋势,并对其应用前景进行了展望。     

烟草内生真菌多样性及其细胞毒活性初步研究

为研究烟草内生真菌的生物多样性,揭示其在烟草中的分布规律及种群结构,对烟草栽培种的内生真菌进行了系统的分离和鉴定,并对其发酵粗提物进行了初步的细胞毒活性筛选。结果发现,采用组织分离法从健康烟株的根、茎、叶中共分离纯化到62株内生真菌,形态学和分子生物学鉴定为4目7科9属。发现叶部内生真菌的分离率最高,其次为茎,根部最少。采用CCK-8法对内生真菌的体外细胞毒活性进行筛选,发现多数菌株对人肾癌Caki-1细胞和人肝癌Hep G2细胞均具有不同程度的抑制活性,菌株TE-6L的PDB发酵液及大米发酵物对Caki-1细胞48 h内的IC50分别为13.28和0.36μg/m L。结合形态学特征和分子生物学鉴定TE-6L菌株为Fusarium sambucinum。研究表明,烟草中蕴含丰富的具有细胞毒活性的内生真菌资源,为寻找细胞毒活性物质新来源、开发新型抗肿瘤药物提供了新的途径。     

豫中烟区土壤微生物特性及其与土壤理化性质的关系

为明确豫中烟区土壤微生物的特性及其与土壤理化性质的关系,采用基于MiSeq平台的高通量测序技术、方差分析和逐步回归分析等方法对其进行了研究。结果表明:(1)豫中烟区土壤细菌多样性高于真菌。酸杆菌门、变形菌门、放线菌门和浮霉菌门为细菌的优势菌门,子囊菌门、担子菌门和接合菌门为真菌的优势菌门。(2)郏县和襄城县植烟土壤细菌含量、Chao指数和香农指数均极显著高于泌阳县,3个植烟县土壤真菌多样性没有显著差异。泌阳县和郏县土壤酸杆菌门比例显著高于襄城县;郏县和襄城县土壤放线菌门比例显著低于泌阳县,但浮霉菌门比例显著高于泌阳县;襄城县植烟土壤子囊菌门比例显著高于泌阳县和郏县。(3)细菌含量与pH值、有机质呈极显著正相关;细菌Chao指数与pH值呈极显著正相关,与碱解氮呈极显著负相关,与速效磷呈显著负相关;细菌香农指数与pH值呈极显著正相关,与碱解氮呈极显著负相关,与水稳性团聚体含量呈显著负相关。土壤真菌含量与pH值呈显著负相关,与速效磷呈极显著正相关;真菌香农指数与土壤表层硬度呈极显著负相关;真菌Chao指数与土壤理化性质没有显著相关性。建立的细菌含量、真菌含量、Chao指数和香农指数与土壤理化性质的回归方程都达到极显著水平,且自变量的回归系数相伴概率均达到了0.01极显著水平。因此,豫中烟区土壤微生物特性与土壤理化性质紧密相关,主要受土壤pH、有机质、速效磷、土壤表层硬度等因素的影响。     

烤烟根腐病对烟株根际土壤真菌群落结构的影响

为从微生物生态学角度探求烤烟根腐病的发生原因并为其防控提供理论依据,利用Illumina MiSeq高通量测序分析了烟草根腐病发病和健康植株根际土壤真菌群落结构的差异,结果表明,烤烟根腐病发生对烤烟根际土壤真菌的丰富度有显著影响,其中健康和患病烟株根际土壤样品中真菌OTU数分别为904个和647个,健康烟株真菌OTU总数为患病烟株的1.40倍,特有OTUs数是患病烟株的2.59倍;患病烟株根际土壤真菌群落多样性水平显著低于健康烟株土壤,患病烟株根际土壤的Shannon、ACE和Chao1指数分别较健康植株降低了29.81%、40.12%和40.61%;同时,患病烟株与健康烟株根际土壤真菌群落的优势物种显著不同,患病烟株根际土壤中烤烟根腐病病原菌茄镰刀菌（F.solani）相对丰度较健康烟株根际土壤增加了303.45%,为健康烟株的4.03倍,且棘孢木霉（Trichoderma asperellum）和青霉菌（Penicillium raperi）的相对丰度亦较健康烟株分别增加了17.62%和50.46%。烟草植株根际土壤中真菌群落结构改变及物种多样性降低是烤烟根腐病发生的重要特征。研究可为该病害的早期预防或生态调控提供科学依据。     

酸碱度对烟草青枯菌生长特性的影响

为探究酸碱度对烟草青枯菌生长特性的影响,在混合青枯菌的不同酸碱度土壤中测定烟草青枯病的发病情况。应用qRT-PCR方法测定不同酸碱度条件下烟草青枯菌的消长动态,通过结晶紫法和半固体培养基法分别测定青枯菌的生物膜和运动性在不同酸碱度条件下的变化。结果表明:烟草青枯病在弱酸性和中性(pH 6.0~7.0)土壤中发病严重。烟草青枯菌的消长动态结果显示,青枯菌数量在pH 6.5的土壤中最多,为9.1×108cfu·g~(-1) FW。烟草青枯菌生物膜成膜能力在pH 5.5时最强,pH 7.0时最弱。pH6.5时烟草青枯菌的运动性最强,pH 8.0时最弱。土壤酸碱度通过影响青枯病菌的消长、成膜能力和运动性进而影响烟草青枯菌对烟株的侵染。     

曲靖市植烟土壤有效锌含量状况及与土壤因素的关系分析

研究了曲靖烟区土壤有效锌的分布状况及其与土壤类型、土壤质地与机械组成、pH、有机质的关系.结果表明:(1)曲靖烟区土壤有效锌含量较高,平均为4.37±8.45 mg/kg,变幅为0.05~194.19 mg/kg,变异系数高达193.09%,少部分烟区存在缺锌状况;(2)土壤有效锌含量随海拔升高、有机质含量增加而增大,随土壤粘粒含量增加、pH值升高呈现抛物线趋势;(3)不同土壤类型有效锌含量表现为:红壤>新积土>水稻土>石灰岩土>黄壤>酸性紫色土.     

云南省烟草根结线虫发病土壤生态因子分析

采集云南省主要植烟区24个县共106个烟草根结线虫发病土样,每个县以1个土样为代表,分别测定其真菌、细菌和放线菌的总量及类群数。结果看出,不同土样中真菌、放线菌总量相差达到2个数量级,细菌相差达到3个数量级,在不同土样的各类微生物种类组成上真菌为3~10类,细菌为2~13类,放线菌为4~10类。对这些样品土壤pH、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、Ca、Mg、Al等主要营养元素的测定结果表明,不同样品pH在5.03~8.64之间,有机质含量在1.50%~7.01%之间,碱解氮在63.8~314.3mg/kg之间,有效磷在11.2~221.2mg/kg之间,速效钾在74.6~1313.4mg/kg之间,Ca离子含量在0.20%~10.54%之间,Mg离子含量在0.08%~4.56%之间,Al离子含量在1.52%~12.79%之间。研究结果表明,云南省烟草根结线虫发病土壤的各种生态因子存在明显的多样性和复杂性。      

重庆植烟土壤有效养分含量及其影响因素

为了明确重庆烟区土壤速效养分含量的主要影响因子,采用典型相关分析的方法研究了海拔高度、耕层厚度、pH、有机质等对土壤有效养分含量的影响。结果显示,重庆部分烟区土壤酸化严重,速效氮、磷、钾含量丰富,除有效硼、钼和水溶性氯外其他中微量元素含量均为丰富或很丰富。典型相关分析显示,土壤碱解氮、有效铜、有效锌、有效铁、有效硼含量随有机质的增加而增加;土壤速效钾和有效锌含量随海拔升高而增加;土壤pH的降低将导致有效磷、有效铁含量的降低,交换性钙含量的增加;土壤交换性镁等养分含量随耕层厚度的增加而增加。因此,生产上应着重解决土壤酸化、有机质低、耕层浅等问题,并合理布局植烟区域,以提供烟草产质量形成的适宜环境。     

生物炭对根际土壤微生态的调控及对烟草青枯病的防控作用

  目的  探究不同用量的生物炭对根际土壤微生态的调控及对烟草青枯病的防控作用  方法  采用稀释平板法,研究生物炭对青枯菌的吸附作用及对其生长和运动性的影响;盆栽试验研究生物炭对烟草生长及青枯病发病情况和土壤基本理化性质的影响;利用高通量测序技术,比较各处理土壤细菌群落差异。  结果  （1）生物炭对青枯菌具有抑制作用,可吸附青枯菌、抑制其生长及运动性,用量超过1.5%时效果显著;（2）生物炭提高了土壤pH、有机质、速效磷和速效钾含量,利于烟草的生长。相关性分析发现,生物炭对土壤pH和化学性质的改善,是抑制烟草青枯病发生的主要原因;（3）生物炭提高了根际土壤微生物群落的Alpha多样性和放线菌门中链霉菌属的相对丰度;（4）根际土壤细菌结构的多样性与土壤理化性质有一定的相关性,其中有效钾影响最大。  结论  生物炭通过对青枯菌的抑制作用和对土壤微生态的改善,创造了利于烟草生长的环境条件,减少了烟草青枯病的发生。      

生物炭基肥对植烟土壤微生物功能多样性的影响

为探讨生物炭基肥对植烟土壤化学特性及微生物功能多样性的影响,通过大田试验,研究了施用不同量生物炭基肥（0、0.9、1.5、2.1 t·hm-2）后土壤养分和微生物群落功能多样性的变化。结果表明,添加生物炭基肥显著提高了土壤有机碳（SOC）、微生物量碳（MBC）和微生物量氮（MBN）含量,较对照分别提高了23%~40%、8%~49%和49%~97%,降低了矿质氮含量,降低范围30%~49%。微生物功能多样性结果显示,生物炭基肥可以增强土壤微生物对碳源的利用程度（AWCD）,显著增加Shannon多样性指数（H）、Simpson多样性指数（D）和McIntosh多样性指数（U）,降低了Shannon均一性指数（E）。主成分和热图分析表明,单施化肥处理和增施少量生物炭基肥处理（0.9 t·hm-2）的土壤微生物碳源利用差异较小,随着生物炭基肥用量的增加,土壤微生物群落碳源利用的分异程度加剧。研究认为,施用生物炭基肥提高了植烟土壤肥力,增加了微生物碳源利用能力和功能多样性,施用量1.5 t·hm-2即可对烟田土壤养分及生物学特性有较好的改善作用。      

不同肥力条件下烟草根际微生物的初步研究

对不同肥力条件下烟草根际细菌、真菌、放线菌进行分离,研究了其数量变化,对根际土壤中7类细菌生理群进行了数量和多样性分析.结果表明,根际细菌和放线菌数量以高肥土壤中最多,中肥土壤次之,低肥土壤最少;根际真菌数量以低肥土壤中数量最多,高肥土壤次之,中肥土壤最少;好气性固氮菌、氨化细菌、纤维素分解菌、硝化细菌和硫化细菌的数量以高肥土壤最大,中肥土壤次之,低肥土壤最少;反硝化细菌和反硫化细菌数量呈现低肥大于中肥大于高肥的变化趋势.不同肥力条件下,烟草根际细菌、真菌、放线菌及8类细菌生理群的Shannon-Wiener指数和均匀度均以低肥土壤的最大.     

施用石灰和绿肥及生物有机肥后的酸性土壤pH和理化性状动态变化

为明确酸性植烟土壤施用石灰、绿肥和生物有机肥等改土物料组合的效果,研究了酸性土壤单施石灰、石灰+绿肥、石灰+绿肥+生物有机肥等改土物料后土壤pH和土壤理化性状动态变化。结果表明:（1）施用改土物料之后,植烟土壤pH表现为先升后降的阶段性变化,至烤烟移栽60d后逐渐趋于稳定; 单施石灰的植烟土壤容重呈升高趋势,石灰+绿肥、石灰+绿肥+生物有机肥处理的土壤容重呈下降趋势;植烟土壤孔隙度、水分和有机质含量呈“高—低—高”的阶段性变化;植烟土壤碱解氮含量呈“低—高—低—高的阶段性变化;土壤有效磷和速效钾含量呈递增趋势。（2）至烤烟移栽后120d,施用改土物料较对照能提高土壤pH 0.32~1.07个单位,提高碱解氮含量17.1%~25.7%,提高有效磷含量18.2%~70.0%,但降低速效钾含量;石灰+绿肥、石灰+绿肥+生物有机肥处理分别提高土壤有机质含量27.6%和39.3%,提高土壤孔隙度2.02%和3.02%,提高土壤水分7.4%~24.2%,降低土壤容重2.46%和4.10%;单施石灰则会降低土壤有机质含量、土壤孔隙度、土壤水分含量。（3）不同处理以石灰+绿肥+生物有机肥组合对强酸性土壤的改良效果最好,石灰+绿肥次之,单施石灰效果较差。因此,施用石灰时应配施绿肥和生物有机肥,以实现对强酸性土壤的可持续改良。      

黄芪发酵过程中内生真菌多样性变化及其发酵液的抑菌作用

以不同发酵时间的黄芪内生真菌发酵液为研究对象,采用Illumina Miseq高通量测序技术揭示黄芪内生真菌发酵过程中真菌多样性的变化。同时,测定发酵液对大肠杆菌（Escherichia coli）和金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）的抑菌作用,并初步揭示其可能的抗菌机理。结果表明,黄芪发酵过程中内生真菌的多样性（Shannon指数）和丰富度（Chao指数）随着发酵时间的延长显著减少（P＜0.05）,真菌的种群组成也发生了变化,未发酵黄芪内生真菌的优势菌属为驼孢锈菌属（Hemileia）和赤霉菌属（Gibberella）,而发酵8 d后发酵液的优势菌属为细极链格孢菌（Alternaria tenuissima）和棘豆弯曲牙管蠕孢菌（Undifilum oxytropis）。此外,随着发酵时间在0～8 d范围内的延长,黄芪内生真菌发酵液的抑菌活性也随之增加,且抑菌作用与发酵液对受试菌株细胞形态的破坏有关。     

生物炭及海藻肥对烟草生长、土壤性状及青枯病发生的影响

为研究不同用量生物炭及海藻肥对烟草生长及青枯病的影响,以烟草NC102为试验材料,在常年青枯病发生较严重的地块采用完全随机设计,在常规施肥基础上,设置处理CK（空白对照）、BC1（9000 kg/hm²生物炭）、BC2（15 000 kg/hm²生物炭）、BC3（22 500 kg/hm²生物炭）、SW（2250 kg/hm²海藻肥）、BC2+SW（15 000 kg/hm²生物炭+2250 kg/hm²海藻肥）。结果发现,海藻肥和生物炭单一或混合施用均能促进烟草生长,最大量生物炭的处理虽然抑制烤烟团棵期生长,但可以促进烤烟旺长期的生长。生物炭和海藻肥单一或混合施用均显著提高了土壤pH及部分土壤养分含量,降低了烟草青枯病发病率及病情指数,有利于提高烤烟产量和中上等烟比例,协调烟叶化学成分,提升烤后烟叶内在品质。利用Pearson相关系数分析了不同处理土壤理化性质与烟草青枯病病情指数之间的关系,结果发现,适当提高土壤酸碱度可作为酸性土壤主产区防控烟草青枯病、提高烤烟产质量的重要策略。     

河南传统面食发酵剂中微生物菌群结构分析

以河南省不同地区传统面食发酵剂作为研究对象，采用Illumina MiSeq 高通量测序技术分析其真菌和细菌菌群结构。测序真菌共检出7 个属，涉及234 个OTU；细菌共检出8 个属，涉及423 个OTU。结果表明：优势真菌属主要是酵母属（Saccharomyces）和威克汉姆酵母属（Wickerhamomyces）；细菌绝大部分是乳酸菌，优势细菌属主要有乳酸杆菌属（Lactobacillus）、明串球菌属（Leuconostoc）、魏斯氏菌属（Weissella）和片球菌属（Pediococcus）等。6 个样品的真菌菌群多样性分析结果表明郑州样本的Shannon 指数最大，Simpson 指数最小，证明其真菌物种多样性最高。细菌群落多样性分析结果表明商丘样本的Shannon 指数最大，Simpson 指数最小，说明其细菌物种多样性最高。在不同地区的样品中优势真菌和细菌菌属的种类和含量差异较大。     

油菜秸秆生物炭对植烟红壤养分及细菌群落多样性的影响

为了解不同用量油菜秸秆生物炭还田对土壤养分及细菌群落多样性的影响,田间设置3个处理,CK:常规施肥(对照);T1:CK+4.5 t/hm~2油菜秸秆生物炭;T2:CK+9 t/hm~2油菜秸秆生物炭,测定并比较了各处理的土壤pH、有机质、速效养分以及细菌群落多样性。结果表明:(1)与CK相比,T1、T2处理的0~20和20~40 cm土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量显著提高,40~60 cm土壤的显著降低;(2)与CK相比,T1和T2土壤细菌组成更为相似,土壤OTU数目均较CK显著增加,增幅分别为28.59%和33.82%,然而仅T2处理的细菌群落丰度和多样性较CK增加;(3)在门水平上,土壤中相对丰度前3位的优势菌群与土壤有效磷和速效钾含量呈显著正相关。综上所述,施用油菜秸秆生物炭可以显著增加0~20、20~40 cm土壤有机质和速效氮、磷、钾含量,增加土壤细菌群落多样性,其中常规施肥结合施用9 t/hm2秸秆生物炭的效果更为理想。     

烟草种子内生真菌群落结构和多样性分析

种子内生菌对种子的生长发育具有重要作用。为深入了解烟草种子内生真菌群落结构与多样性,以ITS区的rDNA为靶标序列,采用Illumina MiSeq测序技术对K326、云烟85和云烟87烟草种子内生真菌群落结构组成和多样性进行测定分析。结果表明,3个品种烟草种子共获得342 264条序列,聚类到110个分类操作单元（OTU）,分别属于5个门、13个纲、24个目、34个科、56个属。品种K326和云烟85种子内生真菌群落结构相似,多样性均高于云烟87。其中赤霉菌属Gibberella、小画线壳属Monographella、链格孢菌属Alternaria、镰刀菌属Fusarium、红酵母菌属Rhodotorula、炭疽菌属Colletotrichum、隐球菌属Cryptococcus和曲霉菌属Aspergillus等在烟草种子中丰度较高。FUNGuild功能预测结果显示,烟草种子内生真菌包括以下功能菌群：植物病原菌、动物病原菌、内生菌、木材腐生菌、地衣寄生菌、土壤腐生菌、木材腐生菌等。烟草种子有丰富的内生真菌定殖,其中潜在的有益功能菌群包括镰刀菌、炭疽菌、隐球酵母菌、赤霉菌、曲霉菌等。