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。     

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...     

蚕豆间作对羌活次生代谢产物及根际土壤微生物多样性的影响北大核心CSCD

根际土壤微生物群落及其多样性对中药材农业生态系统正常结构和功能具有至关重要的影响。该文基于高通量测序技术,分析了间作蚕豆(QH)和单作(CK)处理下羌活根际土壤微生物多样性及药材产量、质量,以期为优化羌活种植模式和实现生态生产提供理论依据。结果表明,羌活根际土壤细菌群落主要为变形菌门和拟杆菌门,分别占50.38%~51.95%和16.36%~17.02%,蚕豆间作对细菌门水平的影响不显著。在属水平上,间作处理中根际促生菌属MND1(3.54%)、鞘氨醇单胞菌属(3.50%)、硝化螺菌属(1.53%)和根瘤杆菌属(1.05%)的相对丰度显著高于CK处理,而芽单胞菌属、Candidatus_Solibacter和Bryobacter相对丰度则降低。与CK处理相比,蚕豆间作处理羌活株高、叶长、叶宽和叶柄长均显著增加,地下部分生物量增加71.43%,表明蚕豆间作有助于促进羌活地上部分生长,并有效提高羌活产量。与此同时,蚕豆间作亦可增加羌活次生代谢产物的积累,羌活醇和异欧前胡素分别增加37.96%、4.09%。相关分析表明,土壤理化性质对羌活根际土壤细菌群落结构的影响顺序为全钾>全氮>pH>有机质>速效钾>含水量>速效氮>速效磷,表明土壤钾素含量及有效性是调控羌活根际土壤细菌群落结构的主因子。综上所述,蚕豆间作有效改善土壤微环境,提高羌活药材产量和质量,可作为今后发展的一种羌活生态种植新模式。     

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。     

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。     

基于高通量测序的紫花丹参与白花丹参根际细菌群落结构研究

根际细菌在提高植物营养吸收、促进植株生长及提高植物根系抗病性等方面起着重要作用。该研究以同一地块紫花丹参与白花丹参根际细菌为研究对象,采用16S r DNA高通量测序技术研究其群落结构特征与差异性物种,并分析其优势菌群的功能。结果表明,紫花丹参根际的鞘脂杆菌目、鞘脂单胞菌目、亚硝化单胞菌科等优势菌群丰度显著高于白花丹参。丹参根际优势促生细菌的功能主要集中于促进根际土壤养分的转化、降解自毒物质以及提高植物抗环境胁迫能力。该研究首次比较分析了紫花丹参与白花丹参根际细菌群落结构与差异性物种组成,为进一步研究丹参根际微生态过程提供了科学依据。     

中国黄花蒿主产区种质资源评价

目的:评价筛选出优良的黄花蒿种质资源,为我国黄花蒿种质资源数据库和新品种选育提供基础材料。方法:在黄花蒿主产区采集种质资源72份,引种至广西靖西县和广西药用植物园(南宁)种质资源圃,于现蕾期采收叶片和花蕾,采用超声波法提取青蒿素,紫外分光光度法测定其含量。结果:多数不同黄花蒿种质之间的叶片产量和青蒿素质量差异显著。黄花蒿的青蒿素含量受环境的影响较大,同一黄花蒿种质种植于不同地点,其青蒿素含量不同。黄花蒿的遗传变异比较大,引种后第2年的黄花蒿青蒿素含量有下降趋势。结论:原产南方的7份种质表现较好,其青蒿素质量分数均高于0.90%,理论产量在2 250 kg.hm^-2以上。黄花蒿的青蒿素含量与其自身遗传特性及生长环境的差异有较大关系。     

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。     

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。     

黄花蒿人工栽培中存在的主要问题及其对策

青蒿素是抗疟的有效成分,黄花蒿是提取青蒿素的原料。文章总结了黄花蒿人工栽培出现的主要问题即种植地的选择不当、不当的种植方式、种苗混乱、播种期太迟和收获期过早、忽视水肥管理、连作栽培及病虫害严重等,并提出了相应的解决措施,为今后黄花蒿种植业的发展提供参考。     

青蒿素生物合成分子机制及调控研究进展

以青蒿素为基础的联合用药是疟疾特别是恶性疟现有的首选、最佳疗法,青蒿素类药物需求巨大。青蒿素原料药依旧主要依赖于从药用植物黄花蒿(中药青蒿)提取、分离、纯化,但其在黄花蒿中的含量较低,且含量变异大。黄花蒿分泌型腺毛是合成、分泌、积累及储存青蒿素的场所,腺毛的正常发育直接关系到青蒿素的产量。提高青蒿素产量、降低生产成本有重大意义,也是当前国际研究热点。该文介绍了青蒿素体内生物合成的分子机制和代谢调控,以及青蒿素合成器腺毛的研究进展,这些将为开拓新的方法来提高植物来源青蒿素的产量提供帮助。     

青蒿道地药材研究综述

青蒿入药有2 000多年的历史,根据现代研究结果推断,1 700多年前的《肘后备急方》中所记治疗疟疾的青蒿应该来源于黄花蒿。基于本草资料从治疗暑热、截疟等方面,青蒿的道地产区应在历史上的荆州(今湖北)及其周边地区;从抗疟成分青蒿素含量高低的角度,青蒿道地产区应在重庆、广西及周边省份。研究表明:黄花蒿在秋季花盛开时采收,抗疟用青蒿素含量较高;黄花蒿放置半年后青蒿素可降解30%左右,一般需放置阴凉干燥处贮藏。野生黄花蒿具有丰富的遗传多样性,在试验田选育出的黄花蒿其青蒿素质量分数最高可达2%。     

半夏连作对根际土壤微生物群落的影响研究

目的 探明半夏Pinellia ternate连作对根际土壤微生物群落的影响规律,以指导半夏连续高产栽培.方法 采用PacBio Sequel测序手段对正茬(CK)、连作一茬(A)、二茬(B)和三茬(C)半夏不同生长时期根际土壤微生物进行测序,对比分析其微生物群落结构和多样性差异.结果 随着连茬次数的增加,潜在致病细菌...     

不同生长年限党参根系微生物群落结构和多样性研究

目的 探究不同生长年限党参Codonopsis pilosula根系微生物群落结构变化及其与土壤环境因子的相关性,以提高党参品质。方法 对一、二、三年生党参土壤、根际土壤和根进行高通量测序和生物信息学分析。结果 随党参生长年限的增加,土壤和根际土壤中优势细菌Arthrobacter处于动态平衡,而根内细菌Ralstonia丰度减少。真菌Mortierella在土壤和根际土壤中丰度逐年降低,病原真菌Fusarium在党参根系中丰度逐年增加。不同生长年限的党参根系微生物群落组装更多的受随机性过程影响,且根系细菌的群落功能稳定性高于真菌。蛋白酶（protease,PRO）、全氮（total nitrogen,TN）、速效钾（available potassium,AK）、水分（water content,WC）、速效磷（available phosphorus,AP）和土壤有机质（soil organic matter,SOM）是影响不同生长年限党参根系细菌群落结构和多样性的主要影响因素,TN和全钾（TK）是影响真菌群落结构和多样性的主要影响因素。结论 党参根系微生物群落组成和多样性随生长年限改变,并对不同土壤环境因子作出差异化响应,该研究为后期深入研究党参病害防治,提高党参品质提供理论基础。     

青蒿素代谢调控研究进展

青蒿素是治疗疟疾的特效药并被广泛使用。黄花蒿中青蒿素的量很低,远不能满足需求,开展青蒿的代谢调控研究是提高青蒿素产量的有效手段。总结了影响青蒿素产量的多种因素,包括青蒿素生物合成及支路途径关键酶基因、转录因子、植物激素、逆境、诱导因子和腺毛等。通过概述各因素在青蒿素代谢调控中的研究进展,归纳出基于青蒿素生物合成途径的常规次生代谢调控策略和基于腺毛的新型代谢调控策略,丰富了青蒿素代谢调控的路径,为培育优质高产转基因青蒿品系和改良青蒿种质遗传提供新思路。     

三七不同间隔年限种植土壤氮、磷、钾含量动态变化规律研究

目的：研究三七不同间隔种植年限对土壤氮、磷和钾元素的影响。方法：对文山州马白、马塘、古木和盘龙4个三七道地产区新土、间隔5年土和连作土3种种植模式下土壤总氮、磷、钾和有效氮、磷钾含量进行动态测定。结果：土壤全氮、磷和速效氮、磷含量变化均表现为间隔5年土 >连作土 >新土;3种间隔种植模式土壤除全氮含量无显著季度变化外,其他三者均呈倒“V”型,含量峰值出现于2010年4月;土壤全钾含量变化无显著差异,但速效钾含量变化表现为新土 >连作土> 间隔5年土,季度变化规律与速效氮、磷一致;4个监测地3种间隔种植模式下土壤全氮、磷、钾及速效氮、磷、钾含量变化均不同。3种间隔种植模式土壤中全磷和速效磷含量具有显著相关性,但其他2种元素无显著相关性。新土、间隔5年土和连作土速效氮、磷、钾比例分别为1：0.4：2.4,1：0.4：1.4,1：0.4：2.0。结论：连作造成了三七种植土壤磷素的相对富集和钾素的相对亏缺,进而造成的土壤氮、磷、钾比例失衡为产生连作障碍的诱因之一。加强三七种植土壤氮、磷、钾最佳比例研究,从而进行配方施肥为消减连作障碍重要手段。     

广西青蒿种植气候适宜性等级区划研究

目的：分析广西气候条件下青蒿中青蒿素含量变化的主要影响因子，以确定青蒿最佳种植区域。方法：测定广西各地青蒿中青蒿素含量和各地环境信息，并进行相关和逐步回归分析，用GIS进行地理空间分析和区划。结果和结论：温度和日照对青蒿素含量的影响最大，降雨量次之，湿度对青蒿素含量的影响较小，风速对青蒿素含量的影响不明显。此外，苗期和花期的气候因子对青蒿素含量的影响最大，其中花期时，日照时相对较短、温度相对较低、降雨量较小的区域内青蒿中青蒿素含量较高。桂东北和桂西南丘陵、山地海拔较高的区域最适宜种植青蒿；而桂中和桂东南平原地区则不适宜种植青蒿；平原向山地的过渡地带亦是青蒿人工种植的适宜区域。     

石柱黄连根腐病根际土壤细菌微生态研究

该研究应用Illumina Hiseq 2500高通量测序平台,分析了未种植黄连土壤、黄连健株及病株根际土壤的细菌种群丰富度及多样性变化,并结合土壤养分及酶活变化检测,对黄连根腐病产生的机制进行了深入探讨。高通量测序显示,栽培黄连造成了土壤细菌种群的丰富度的显著降低(P0.05)和细菌种群多样性的降低;罹患根腐病的黄连植株根际土壤细菌的种群丰富度要显著低于未种植和健康黄连土(P0.05),种群多样性要显著低于未种植黄连土样(P0.05),但与健株土样之间差异不显著。对土壤的养分及酶活测定结果表明,栽培黄连造成了土壤pH、有效磷、脲酶活性的显著降低,蔗糖酶活性的显著升高(P0.05);根腐病土样中有机碳的含量、碱解氮、过氧化氢酶和脲酶活性显著低于健康土样,速效磷和速效钾含量显著高于健康土样(P0.05)。综合分析表明,栽培黄连造成了土壤中细菌种群丰富度和多样性的降低;病株土样中,细菌种群丰富度的显著降低和种群多样性的降低,有可能是导致黄连根腐病产生的一个重要原因,此外,土壤有机碳和过氧化氢酶活性的显著减低,也许是导致黄连根腐病发生的一个诱因。     

三七不同间隔年限种植土壤中、微量元素动态变化规律研究

目的：研究三七不同间隔种植年限对土壤有效态中、微量元素的影响。方法：对文山州马白、马塘、古木和盘龙4个三七道地产区新土、间隔5年土壤和连作土壤3种种植模式下土壤有效钙、镁、锰、铜、锌和硼含量进行动态测定。结果：三七连做土壤除钙、镁外,其他微量元素及间隔5年土壤全部中、微量元素含量均显著高于新土;间隔5年土壤除硼外其他元素含量均显著高于连做土;土壤有效锰、铜和硼含量受种植模式影响,而锌、钙和镁不受影响;3种种植模式下土壤有效铜和钙含量及连作土有效锌含量季度变化不显著,但有效硼含量随种植时间的增加而增加;新土和间隔5年土壤有效锌含量也随种植时间延长而上升;有效锰和镁含量在次年4月达到峰值,至取样结束降至最低;同新土相比,间隔5年土壤有效锰和铜所占比例增幅分别为29%,114%,镁和硼所占比例降幅分别为18%,38%,锌和钙所占比例变化不显著;连做土壤锰、铜和硼所占比例增幅分别为50%,120%,22%,锌、钙和镁等无显著变化。结论：连作不能引起土壤中、微量元素养分亏缺,而诱发连作障碍,但其造成的三七种植土壤中、微量元素养分比例失衡应为产生连作障碍的原因之一。