接种微生物对大豆生长及其根际土壤的影响

对沙土中的大豆接种丛枝菌根真菌及丛枝菌根真菌与解磷菌和根瘤菌联合接种, 动态监测大豆的生长状况和营养吸收情况。结果表明, 在沙土中, 根瘤菌与丛枝菌根真菌的组合效应对豆科植物营养元素的改善最为有效。接种丛枝菌根真菌以及丛枝菌根真菌与其他微生物联合应用对宿主矿质营养吸收尤其是磷吸收有明显的促进作用, 种植30 d、45 d 和64 d 接菌处理植物叶片的平均全磷含量比对照分别高1.45%、73%和56%。接种微生物使植物从土壤中吸收氮、磷、钾元素的强度比对照高, 接菌植物根际土壤养分浓度低于对照。接菌植物生物量显著高于对照, 单接种丛枝菌根真菌处理、双接种丛枝菌根真菌与解磷菌、双接种丛枝菌根真菌与根瘤菌以及丛枝菌根真菌、解磷菌与根瘤菌三种菌剂混合处理的总生物量分别比对照高出181%、134%、153%和89%。丛枝菌根真菌与解磷菌和根瘤菌三种菌剂混合接种对植物的促生作用并不明显。     

南方红豆杉根际溶无机磷细菌的筛选、鉴定及其促生效果

摘要:【目的】对南方红豆杉(Taxus chinensis var.mairei)根际溶无机磷细菌进行了分离、筛选与鉴定,并对获得的高效溶磷菌株进行了温室盆栽试验。本研究为通过生物途径改善南方红豆杉磷素供应,促进其生长提供了优良的菌株资源。【方法】利用选择培养基从南方红豆杉根际土壤中共分离出具溶磷能力的细菌;采用NBRI-BPB 培养基进行复筛获得溶磷能力较强的溶无机磷细菌;并采用钼锑抗比色法测量其在NBRIP 培养基中经4d 发酵后的可溶性磷含量;通过形态指标、生理生化测定、Biolog 系统和16S rDNA序列分析鉴定细菌种类;并进行了溶磷菌株的室内盆栽实生苗接种试验。【结论】从南方红豆杉根际共分离出4 株高效溶磷细菌,分别鉴定为荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)、蜡状芽胞杆菌(Bacillus cereus)、草木樨中华根瘤菌(Sinorhizobium meliloti)和地衣芽胞杆菌(Bacillus licheniformis);4株细菌对南方红豆杉苗期的生长有明显的促进作用。     

南方红豆杉根际溶无机磷细菌的筛选、鉴定及其促生效果

【目的】对南方红豆杉(Taxus chinensis var.mairei)根际溶无机磷细菌进行了分离、筛选与鉴定,并对获得的高效溶磷菌株进行了温室盆栽试验。本研究为通过生物途径改善南方红豆杉磷素供应,促进其生长提供了优良的菌株资源。【方法】利用选择培养基从南方红豆杉根际土壤中共分离出具溶磷能力的细菌;采用NBRI-BPB培养基进行复筛获得溶磷能力较强的溶无机磷细菌;并采用钼锑抗比色法测量其在NBRIP培养基中经4d发酵后的可溶性磷含量;通过形态指标、生理生化测定、Biolog系统和16S rDNA序列分析鉴定细菌种类;并进行了溶磷菌株的室内盆栽实生苗接种试验。【结论】从南方红豆杉根际共分离出4株高效溶磷细菌,分别鉴定为荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)、蜡状芽胞杆菌(Bacillus cereus)、草木樨中华根瘤菌(Sinorhizobium meliloti)和地衣芽胞杆菌(Bacillus licheniformis);4株细菌对南方红豆杉苗期的生长有明显的促进作用。     

黄顶菊与3种本地植物竞争对丛枝菌根真菌种类和多样性的影响

【目的】外来植物黄顶菊对生态环境和农业经济造成了严重危害,了解黄顶菊与3种不同本地植物种植生长对丛生菌根(AM)真菌群落结构和多样性造成的影响,可以从土壤微生物角度进一步解释黄顶菊的入侵机制。【方法】通过同质园小区试验模拟黄顶菊入侵的生态进程,以黄顶菊和3种本地植物狗尾草、藜、黄香草木樨为研究对象,采用AM真菌的形态学鉴定方法,研究黄顶菊与3种本地植物不同种植方式对AM真菌群落结构和多样性的影响。【结果】(1)黄顶菊根际土壤聚集的AM真菌种类与其伴生本地植物种类有关:黄顶菊与狗尾草混种处理中优势种为网状球囊霉和根内球囊霉,而黄顶菊分别与藜、草木樨混种处理中优势种均为网状球囊霉、根内球囊霉和缩球囊霉;(2)黄顶菊分别与狗尾草和黄香草木樨混种处理中AM真菌种类既高于本地单种处理,也高于黄顶菊单种处理,说明随着黄顶菊的入侵和地上植物多样性的改变,AM真菌种类也发生改变;(3)与3种本地植物单种相比,黄顶菊各混种处理和黄顶菊单种处理中黄顶菊根际土壤根内球囊霉的重要值均增加,表明黄顶菊入侵有利于根内球囊霉的生长和发育。【结论】黄顶菊入侵改变了根际土壤AM真菌的群落结构和多样性,AM真菌的改变既与本地植物种类有关,也与入侵程度有关。     

南方红豆杉丛枝菌根(AM)的研究

研究了南方红豆杉根部丛枝菌根真菌(AMF)侵染情况、菌根形态结构以及根际土中AMF孢子的种类与数量.结果显示:南方红豆杉可与AMF形成典型的丛枝-泡囊型菌根,侵染率在71.2%~94.4%,但是历山、蟒河自然保护区的侵染强度优于人工栽培区;在南方红豆杉根际土中共分离鉴定出5种AMF,无梗囊霉属1种、球囊霉属4种,分别是:光壁无梗囊霉、地表球囊霉、地球囊霉、缩球囊霉、明球囊霉,其中光壁无梗囊霉为优势种;南方红豆杉的根由表皮、外皮层、内皮层、中柱组成,AMF只侵染表皮层、内皮层,不能侵染中柱.这为将来利用AMF接种技术进行南方红豆杉的繁殖、移植栽培以及紫杉醇的积累等研究提供了理论依据.     

接种丛枝菌根真菌和有机土栽培对甜椒根际微生物分子多态性的影响

通过采用变形梯度凝胶电泳(DGGE)技术对普通土、普通土+GM、有机土和有机土+GM 4个不同处理下甜椒根际土壤微生物的多样性进行研究.结果表明,接茵处理使细菌的种类在数量上有所增加,其中有新的细菌类型的出现,也有一些细茵类型的减少和消失,一些共有细菌种类的数量也得到了丰富;应用有机土栽培有利于一些茵群的生长繁殖,有助于促成优势菌群的建立;对电泳图谱的相似性系数分析表明,有机土对细菌菌群多样性的影响强于接种菌根真菌处理;普通土接种菌根真菌对土壤微生物种群的影响强于有机土;接种菌根真菌使土壤的细菌种群结构发生了变化,并增加其菌群种类的相似性.     

丛枝菌根真菌和根瘤菌互作对苜蓿根际土壤细菌群落结构的影响及PICRUSt功能预测分析

【背景】紫花苜蓿是优良的豆科牧草,可以与丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizae,AM)真菌和根瘤菌形成共生关系,接种AM真菌和根瘤菌可以促进土壤氮、磷循环以及提高苜蓿产量。【目的】探究接种AM真菌和根瘤菌对苜蓿根际细菌群落结构和功能的影响。【方法】采集6个不同处理组苜蓿根际、非根际土壤样品,基于细菌16S rRNA基因V3?V4区进行高通量测序,分析比较不同处理组苜蓿根际、非根际土壤中细菌群落分布的规律,并采用PICRUSt软件对不同处理组间菌群功能进行预测。【结果】36个土壤样品中共检测到3 849个OTU,分属于50门59纲132目249科595属398种。其中主要的优势菌门为Proteobacteria (52.81%?81.46%)、Bacteroidetes (7.83%?19.68%)及Actinobacteria (2.21%?16.4%)。与不接种相比,接种根内球囊霉和摩西球囊霉分别提高了Gammaproteobacteria和Bacteroidia有益菌的丰度,接种根瘤菌提高了固氮菌(Alphaproteobacteria)的丰度。PICRUSt功能预测表明,细菌菌群共有35个子功能,菌群功能丰富,代谢为最主要的功能,并且接种根瘤菌可增加氨基酸代谢,从而有利于植株N素循环,而接种AM真菌可能对于N循环有一定的抑制作用,相比于单接种AM真菌,双接种AM真菌和根瘤菌处理组碳水化合物代谢更强,从而更有益于植株的氮、磷循环。【结论】接种AM真菌和根瘤菌可分别提高苜蓿根系与氮、磷循环有关的不同有益菌的丰度,从而更有益于植株的氮、磷循环,该结果为提高植株养分吸收、提高苜蓿产量以及菌肥开发利用提供了科学依据。     

丛枝菌根化翅果油树幼苗根际土壤微环境

以我国二级濒危保护植物翅果油(Elaeagnus mollis)为供试植物, 通过温室盆栽试验, 研究接种丛枝菌根真菌对翅果油树幼苗根际土壤微生态环境的影响。试验设计分4个组: 摩西球囊霉(Glomus mosseae)单独接种组(GM)、脆无梗囊霉(Acaulospora delicata)单独接种组(AD)、混合接种组(GM + AD)、不接种的对照组(CK)。测定了菌根侵染率、生物量、根际微生物数量、土壤pH值、土壤酶活性及其对N、P营养的影响等指标。结果显示: 菌根真菌对3个接种组均有侵染, 其中, GM + AD的侵染率最大(90.5%), 生态学效应最好; 与对照组相比, 接种组的生物量均明显提高(p < 0.05), 其中GM + AD组生物量显著增加, 是CK组的2.2倍; AM菌根对根部微生物种群数量产生一定的影响, 主要是使根面上的细菌、放线菌、固氮菌的数量显著增加(p < 0.05); AM菌根使根际pH值降低, 与菌根侵染率呈显著负相关关系(p < 0.05); 接种组根际土壤磷酸酶、脲酶、蛋白酶的活性增加, 根际土壤的磷酸酶、蛋白酶的活性增加量与菌根侵染率呈极显著相关关系(p < 0.01); 接种组的根际土壤中, 可直接被植物吸收利用的N、P元素出现富集现象, 与菌根侵染率呈显著相关关系(p < 0.05)。研究表明: 丛枝菌根的形成改善了翅果油树幼苗的微生态环境, 提高了根际土壤肥力。     

植物根际促生菌及丛枝菌根真菌协助植物修复重金属污染土壤的机制

植物修复是一种前景广阔的重金属污染土壤的主要修复技术,在微生物的协助下效果更为显著。植物根际促生菌可通过分泌吲哚-3-乙酸(IAA)、产铁载体、固氮溶磷等方式促进植物生长、改善植物重金属耐受性,从而有效提高重金属污染土壤的植物修复效率。菌根真菌是土壤-植物系统中重要的功能菌群之一,可侵染植物根系改变根系形态和矿质营养状况,通过菌丝体吸附重金属,也可产生球囊霉素、有机酸、植物生长素等次生代谢产物改变重金属生物有效性。植物根际促生菌与丛枝菌根真菌可对植物产生协同促生作用,在重金属污染土壤修复中具有一定应用潜力。目前,国内外关于植物根际促生菌和丛枝菌根真菌互作已有大量研究,而二者的相互作用机理仍处于探索阶段。本文综述了近年来国内外植物根际促生菌和丛枝菌根真菌在重金属污染土壤植物修复中的作用机制,并对其研究前景进行展望。     

西藏高原天然长芒草地丛枝菌根真菌接种效应

采用草地均匀打孔方法,就草地土壤未消毒条件下接种丛枝菌根（AM）真菌对长芒草(Stipa bungeana)的侵染效应以及对植物生长、吸磷效率、土壤微生物区系等的影响进行研究.结果表明,1)接种处理、不接种处理的菌根效应存在着明显的差异,多数接种处理根围土壤AM真菌孢子密度、菌根侵染率和侵染强度显著提高,但对丛枝丰度的影响相对较低.2)接种后AM真菌孢子密度对菌根侵染率具有极显著影响(r=0.7679**);随菌根侵染率的增加,植株总干物重和吸磷总量均呈极显著提高,r值分别为0.7556**、0.8018**.3)与植株地上部相比,接种AM真菌对提高根系干物重、根系吸磷量和含磷量的促进作用相对较大.4)多数接种处理根际土壤酸性磷酸酶、碱性磷酸酶活性均呈一定程度的提高,根际土壤细菌数量显著增加,真菌、放线菌的数量变化则不甚明显.5)各接种处理对寄主植物的综合侵染效应在总体上呈Glomus mosseae+G. intraradices+Scutellospora calospora＞G. mosseae+G. aggregatum＞Glomus sp.＞G. mosseae＞G. mosseae+ G. etunicatum+G. intraradices+S. erythropa＞G. geosporum的趋势.     

Colonization behaviour of Pseudomonas fluorescens and Sinorhizobium meliloti in the alfalfa (Medicago sativa) rhizosphere

The colonization ability of Pseudomonas fluorescens F113rif in alfalfa rhizosphere and its interactions with the alfalfa microsymbiont Sinorhizobium meliloti EFB1 has been analyzed. Both strains efficiently colonize the alfalfa rhizosphere in gnotobiotic systems and soil microcosms. Colonization dynamics of F113rif on alfalfa were similar to other plant systems previously studied but it is displaced by S. meliloti EFB1, lowering its population by one order of magnitude in co-inoculation experiments. GFP tagged strains used to study the colonization patterns by both strains indicated that P. fluorescens F113rif did not colonize root hairs while S. meliloti EFB1 extensively colonized this niche. Inoculation of F113rif had a deleterious effect on plants grown in gnotobiotic systems, possibly because of the production of HCN and the high populations reached in these systems. This effect was reversed by co-inoculation. Pseudomonas fluorescens F113 derivatives with biocontrol and bioremediation abilities have been developed in recent years. The results obtained support the possibility of using this bacterium in conjunction with alfalfa for biocontrol or rhizoremediation technologies.     

南方红豆杉水浸提液对喜树种子发芽和幼苗生长的化感作用

化感作用是影响人工混交林种间关系的重要因素之一。已有研究表明：喜树南方红豆杉混交对喜树生长有明显促进作用,并从混交改善混交林地微气候角度解释了这种促进作用,但未从种间化感作用角度探讨这种作用。为了探究南方红豆杉是否对喜树具有潜在的化感促进作用,从而更全面了解喜树南方红豆杉混交林种间关系,考察了不同浓度（25、50 g/L和100 g/L）的南方红豆杉（Taxus chinensis var.mairei）鲜叶、凋落叶、枝和根水浸提液对喜树（Camptotheca acuminata）种子发芽和幼苗生长的影响。结果表明：（1）南方红豆杉凋落叶浸提液对喜树种子发芽和幼苗生长无显著影响（P>0.05）,而鲜叶、枝和根浸提液对喜树发芽和幼苗生长均具有不同程度的促进作用（P<0.05）,且作用强度大体与浓度呈正相关;（2）100 g/L的南方红豆杉鲜叶、枝和根浸提液浸泡的喜树种子,其发芽率比对照组分别提高8.1%、14.9%和25.6%;（3）南方红豆杉鲜叶浸提液只有在高浓度（100 g/L）时,对喜树幼苗基径生长具有促进作用（P<0.05）,而对其株高、全株干重和净光合速率无显著影响;南方红豆杉根和枝浸提液对喜树幼苗株高、基茎、干重和净光合速率均具有促进作用（P<0.05）,与对照组相比,100 g/L的根和枝浸提液浇灌喜树幼苗,可以使喜树幼苗株高分别提高14.2%和8.4%,基径分别提高19.0%和15.3%,干重分别提高23.1%和15.9%,净光合速率分别提高11.6%和6.1%。研究结果表明,在喜树南方红豆杉混交林中,南方红豆杉对喜树的正向化感作用可能是促进喜树生长的重要因素之一。     

柽柳根际一株盐单胞菌Bachu 26的分离、鉴定及其盐胁迫下的促生作用研究

盐渍化是世界性的土壤问题,植物促生根际细菌(plant growth-promoting rhizobacteria,PGPR)在盐碱地改良和促进植物生长方面具有独特优势。柽柳是典型的盐生植物,筛选其根际微生物并研究其促生效果与促生机制,以此开发微生物菌肥,具有重要的应用价值。【目的】筛选耐盐碱植物柽柳的根际微生物,对其基本特性、耐盐碱能力、促生功能及促生效果进行评估。【方法】从新疆巴楚境内野生柽柳根际土壤中筛选出一株耐盐碱细菌菌株Bachu 26;通过形态学观察、生理生化特性测定和16S rRNA基因序列分析,对该菌株进行鉴定;利用不同盐浓度(0%–20%)和不同pH(7.0–13.0),对菌株Bachu 26的耐盐耐碱能力进行测定;采用多种功能鉴定培养基测定其促生功能,并对生长素吲哚乙酸(indole-3-acetic acid, IAA)进行定量测定;通过二分格培养皿实验验证菌株产生挥发性酸性物质的能力;在普通培养皿上将拟南芥幼苗与菌株Bachu 26共培养,分析菌株对拟南芥幼苗的促生作用;在二分格培养皿上将拟南芥与Bachu 26隔离培养,分析菌株产生的挥发性酸性物质对拟南芥幼...     

薇甘菊根际可培养固氮菌和氨化细菌的分离鉴定与促生作用

【目的】固氮菌和氨化细菌是氮循环产生生物有效氮的关键起始环节,直接影响了外来入侵植物的生长速度和扩散进程。然而,关于典型入侵植物薇甘菊根际可培养固氮菌和氨化细菌的研究尚未见报道,这在很大程度上制约了我们对薇甘菊根际高效的氮素转化机制的深刻理解。【方法】采用传统平板涂布培养法对野外采集的薇甘菊根际土壤中的可培养固氮菌和氨化细菌进行了分离鉴定,并进行了接种验证实验。【结果】结果表明,入侵植物薇甘菊根际土壤中的固氮菌和氨化细菌的菌群密度显著高于两个本地伴生植物(火炭母和鸡屎藤),其固氮效率及有机氮矿化效率也优于2个本地种;系统发育分析表明：薇甘菊根际的固氮菌菌株归类于5个属,分别为伯克霍尔德氏菌属(Burkholderia)、肠杆菌属(Enterobacter)、植物杆菌属(Phytobacter)、新肠杆菌属(Kosakonia)和根瘤菌属(Rhizobium);氨化细菌归类于7个属,分别为沙雷氏菌属(Serratia)、不动杆菌属(Acinetobacter)、假单胞菌属(Pseudomonas)、博德特氏菌属(Bordetella)、寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)、苍...     

Microsatellite loci from Taxus chinensis var. mairei (Taxaceae), an endangered and economically important tree species in China

Taxus chinensis var. mairei is an endangered and economically important tree species in China. Four polymorphic microsatellite markers were developed and characterized using the fast isolation by amplified fragment length polymorphism (AFLP) of sequences containing repeats (FIASCO) protocol. Polymorphism of each locus was quantified for five natural populations from Hubei Province, China. The number of alleles per locus varied from 6 to 24. The ranges of observed and expected heterozygosity were 0.493–1.000 and 0.440–0.845, respectively. These are the first microsatellites reported for the family of Taxaceae and will be helpful for the ongoing population and conservation genetics research of Taxus chinensis var. mairei.     

Chemistry of Chinese yew, Taxus chinensis var. mairei

Taxus chinensis var. mairei (Lemée et Lévl) Cheng et L.K. Fu is an evergreen tall tree ubiquitous to the southeastern region in China. The first chemical study on this species was published in 1987. Since then about 163 compounds including taxoids and non-taxane compounds were isolated from seeds, root, bark and leaves of this species. This review summarized the chemical investigation on T. chinensis var. mairei (Lemée et Lévl) Cheng et L.K. Fu in the past 20 years. T. chinensis var. mairei (Lemée et Lévl) Cheng et L.K. Fu was assigned as a variation of T. chinensis (Pilger) Rehd. in Flora of China. However, present chemotaxonomic data would suggest that these two plants might belong to two different chemotypes; further genetic investigation and comprehensive chemical studies on them are warranted to address this issue.     

Apoptotic cell death in suspension cultures of Taxus chinensis var. mairei

Apoptotic cell death was observed in suspension cultures of Taxus chinensis var. mairei under normal cultivation conditions by using microscopy, total DNA agarose gel electrophoresis and in situ end-labeling of fragmented DNA. The morphological and biochemical changes of cells occurred mainly in the non-dividing cell clusters, indicating that the T. chinensis cells died mainly by apoptosis. There exists a close relationship between cell apoptosis and Taxol formation. Taxol concentration increased with the increase in content of apoptotic cells and reached a maximum (14.2 mg l^–1) after 23 days of culture, corresponding to a maximum ratio of apoptotic to total cells of about 13%.     

贵州特有植物长柱红山茶种群年龄结构及空间分布格局研究

为评估贵州特有植物长柱红山茶(Camellia mairei var.lapiden)的资源现状,采用样方法对其种群年龄结构和空间分布格局进行了研究。结果表明,长柱红山茶种群年龄结构为衰退型,种群密度以中龄树>老年树>幼龄树;不同发育阶段种群的空间分布格局不同,幼龄树和中龄树均呈显著集群分布,老年树接近集群分布或随机分布;种群的3个发育阶段之空间关系不密切,均表现为负相关或不相关。长柱红山茶由于其繁殖生物学特性和受其群落之种内、种间竞争及生境异质性的影响而趋于濒危和灭绝。因此,建立长柱红山茶就地保护区和开展引种栽培,扩大其栽培种植范围以增加种群数量是保护长柱红山茶种质资源的有效措施。