烟草根际厚孢轮枝菌生态效应研究

通过盆栽试验研究生防制剂中厚孢轮枝菌在烤烟K326和云85根际的定殖情况及对根际微生物的影响。结果表明施入生物菌剂2周后厚孢轮枝菌能在烤烟外根际、根表分离到,但在根内不能分离到或分离数极少,在4周、6周时外根际、根表的分离数达到最大,根内分离数仍很少,8周时分离数又减少。制剂处理后烤烟根际细菌、真菌和放线菌数量在2周时明显减少,4周时有所回升,6周和8周时与对照达到平衡。结果表明厚孢轮枝菌可以在烟草外根际、根表定植,初期对土壤微生物具有一定的抑制作用。     

淡紫拟青霉在大豆根际的定殖及对根际微生物的影响

温室实验证明淡紫拟青霉M－14菌株发酵液对大豆种子包衣,无菌土中种植1周后有1／10的生防菌能够在大豆根际定殖,其中内根际（根表与根内）可检测到菌剂包衣量的1／1000．第2周时内根际菌量提高10倍以上,4周后有所下降。2％NaClO表面消毒后,检测出植物根内也有少量淡紫拟青霉存在。大豆胞囊线虫感病土中,该菌3周后开始大量增殖。病土中引入菌剂,1周后根际其它各种微生物数量略有减少,真菌、细菌、放线菌分别减少16％、27％和27％,4周时均达到平衡,与对照一致。     

硅酸盐细菌NBT菌株在小麦根际定殖的初步研究

对硅酸盐细菌NBT菌株进行了耐药性标记,得到稳定的链霉素抗性标记菌NBT菌株,采用选择性培养基分离计数,通过琼脂平板和盆栽试验,研究了标记菌NBT在小麦根际的定殖动态及影响因素。结果表明,在灭菌土盆栽中,播种后9d左右NBT菌株在小麦根际的定殖水平达最高(1．4×10^8cfu·g^-1根土),播种后54d左右趋向稳定,NBT菌株细胞数量为2．4×10^3cfu·g^-1根土;未灭菌土盆栽中,播种后9d左右NBT菌株的定殖水平达最高(3．8×10^8cfu·g^-1根土),60d左右趋向稳定,菌数为3．1×10^3cfu·g^-1根土,牛物和非牛物因素对NBT菌株定殖小麦根系有影响。     

生防菌AS818抗药性标记标在大豆根限定殖

通过60Coγ-射线(1.0×104rad)对生防菌株链霉菌AS818孢子悬液(106/mL)进行诱变,得到抗链霉素(＞50μg/mL)突变株5株.经诱导,RL-4抗链霉素水平达到10μg/mL.标记株RL-4在1%水琼脂(WA)和无菌土中培养的大豆根际定殖趋势有所不同.RL-4在1%WA培养的大豆根表的定殖量呈逐步上升趋势.无菌土中种植的大豆根际和根表的检测表明RL-4可在无菌土中大豆根际短期定殖,在根际第1周数量降低了100倍,以后数量开始逐渐上升,第3周达到高峰,数量比第1周增加了3个数量级,但在第4周其数量又开始下降;在根表RL-4数量逐步下降,到第4周已检测不到RL-4的存在.组织印记法检测发现标记株RL-4可以在无菌培养的大豆根表定殖并沿根分布,但却不能定殖于根内.     

巨大芽胞杆菌luxAB标记菌株的根际定殖研究

通过三亲本杂交方法成功地用发光酶基因luxAB标记巨大芽胞杆菌ATCC14581,所获得的标记菌株ATCC14581-L在不同的条件下能稳定发光.将该标记菌株制成微生物接种剂,并利用土壤微缩系统将其接种小麦进一步研究它在小麦根际的定殖动态和散布规律.结果发现,ATCC14581-L在灭菌土壤中的定殖水平高于不灭菌土壤,在垂直方向上主要的定殖在0～7cm根段间,且随深度增加而降低.ATCC14581-L在小麦种后第7d之前就已达到最高定殖水平,在初始接种量为3.40×107cfu/g根情况下,第7d时灭菌土壤处理的根际菌数为2.54×105cfu/g根,而不灭菌土壤的根际菌数为8.87×104cfu/g根;随着时间的增长,定殖数量明显降低.     

微生物肥料新型功能作用机理与根际定殖增强策略

微生物肥料是支撑农业绿色发展的重要投入品,根际益生菌是微生物肥料菌种的主要来源。我国农业发展对促进作物根系发育、增强作物耐盐胁迫能力等新型功能的微生物肥料提出了需求,然而目前对根际益生菌促进作物根系发育和增强耐盐胁迫的分子机理研究仍然薄弱,成为制约优异菌种选育的瓶颈。另一方面,微生物肥料的根际定殖能力低也是导致其田间应用效果差的重要因素。本文综述了根际益生菌调控根系发育、增强植物耐盐的活性物质和作用机理,分析其根际定殖的过程和菌植互作机制,提出了增强根际定殖的策略,以期为微生物肥料研究提供参考。     

影响引入微生物根部定殖的因素

从外界引入的各类有益微生物如生防菌（ＢＣＡ）和根际促生菌或增产菌（ＰＧＰＲ,ＹＩＢ）到种子表面随其生根发芽而蔓延或直接到根表沿根分布定殖。外来微生物在根际定殖的过程为与根尖接触,沿根分布,最后在根际建立自己的种群。定殖的位点以ＰＧＰＲ为例,是表皮细胞间隙,或侧根、根毛基部。外来微生物在根际定殖动态变化的原因,由于根际生物的和非生物的因素引起的。生物因子除去外来微生物本身的生理特性,还有根际土著微生     

影响引人微生物根部定殖的因素

从外界引入的各类有益微生物如生防菌(BCA)和根际促生菌或增产菌(PGPR,YIB)到种子表面随其生根发芽而蔓延或直接到根表沿根分布定殖．外来微生物在根际定殖的过程为与根尖接触,沿根分布,最后在根际建立自己的种群．定殖的位点以PGPR为例,是表皮细胞间隙,或侧根、根毛基部．外来微生物在根际定殖动态变化的原因,由于根际生物的和非生物的因素引起的．生物因子除去外来微生物本身的生理特性,还有根际土著微生物与外来微生物的相互作用,更重要的是植物基因型对微生物定殖的影响．非生物因子包括土壤环境、土壤结构和含水量,土壤温度和土壤pH值均能影响外来微生物在根部的定殖．     

本溪山樱根际与非根际解磷细菌群落结构及动态变化

利用选择性培养基,对不同基质中的本溪山樱(Cerasus sachalinensis) 根际与非根际解磷细菌进行了分离、鉴定和分类,分析了3种不同基质中根际与非根际解磷细菌数量和类群的变化.结果表明,从3种不同配比的基质中分离纯化获得的解磷细菌分别属于13个属,以芽孢杆菌属(Bacillus)、假单胞菌属(Pseudomonas)和沙雷铁氏菌属(Serratia)为主.其中添加炉渣的基质最适于解磷细菌的生长与繁殖,其种群数量最高,但类群的多样性指数低于另外两种土壤.本溪山樱不同生育期根际与非根际解磷细菌种群数量不同,新梢停长期根际中定殖的解磷细菌种群最多（共分离到6个菌属）,新梢迅速生长期和落叶期较少,萌芽期最少.根际土壤解磷细菌多样性亦随生育期发生变化,新梢迅速生长期最高,落叶期次之,新梢停长期最低.非根际土壤则有随生育期逐渐减小的趋势.解磷细菌的根际效应较明显     

番茄根际微生物种群动态变化及多样性

采用盆栽试验的方法对番茄根际主要微生物种群在不同生育期的动态变化进行了跟踪研究.结果表明,在番茄整个生育期内,可培养细菌数量在初花期和初果期时最多;放线菌数量从苗期到末期逐渐减少;真菌数量逐渐增多.番茄对细菌根际效应明显.DGGE图谱显示不同生育期番茄根际均具有较高的细菌多样性.根际细菌种类和数量在初花期发生较为显著的变化,初果期根际群落多样性指数(H)和物种丰度(S)值都达到最高,微生物最丰富,是筛选拮抗菌的较好时期.     

绿色荧光蛋白在微生物根际定殖研究中的应用

农业有益微生物根际定殖能力的强弱决定着其应用效果的好坏,而作为荧光标记分子的GFP被认为是当前用于分子生态学研究中最理想的报告基因,成为近年来研究微生物根际定殖的热点方法.简要介绍GFP的一些特性及其在微生物根际定殖研究中的应用与前景展望.     

银北盐渍化土壤中6种耐盐植物根际细菌群落结构及其多样性

土壤微生物对土壤肥力的形成和植物营养的转化起着积极的作用。对盐渍化土壤中植物根际微生物群落组成和多样性进行研究,有助于发现新的重要微生物功能类群或者功能潜力,对于盐碱土壤的植被恢复和生态重建都具有十分重要的意义。通过高通量测序和分离培养方法,对宁夏银北地区盐渍化土壤中的6种耐盐植物根际细菌的群落结构和多样性进行了分析。结果表明:所有土壤样品共检测到31门(亚门) 67纲253科400属细菌类群,不同植物根际微生物群落组成相似,但丰度各有差异,厚壁菌门、变形菌门、放线菌门和拟杆菌门为主要优势类群;在纲水平芽孢杆菌纲相对丰度最高,其次为α-变形菌、γ-变形菌和梭菌纲;在属水平上,芽孢杆菌属以极高的丰度(15.57%—53.85%)占据绝对优势,其次是鞘氨醇单胞菌属、不动杆菌属和节杆菌属。6种植物根际细菌的群落结构组成表现为芨芨草和柽柳相似,柳枝稷、苜蓿与枸杞相似,苦豆子则与另外5种差别最大。分离培养出的110株根际细菌多数具有较强的盐碱耐受性和一种以上生物学活性,分别隶属于芽孢杆菌属、假单胞菌属、鞘氨醇杆菌属、节杆菌属和中华根瘤菌属,在属水平上多样性单一,其中芽孢杆菌属是优势属。传统的分离培养和高通量测序结果都反映出银北地区盐渍化土壤中定殖着许多有重要生态功能的微生物类群,可用于进一步筛选和利用根际微生物改良盐碱土壤。     

红树植物对根域真菌生态的影响

植物根系具有丰富的微生物种类和生物量,为了掌握红树植物根系真菌的生态状况,在广东湛江红树林国家级自然保护区内6种红树植物群落中采集样品分离根际与非根际真菌,分析红树植物对根域真菌生态的影响以及根域真菌与环境因子的关系。从分离培养的6种红树植物的根域样本中,鉴定出5属11种真菌。桐花树、木榄、无瓣海桑和秋茄根际真菌的丰度与种类均高于非根际真菌,说明这4种红树植物对根际真菌生长有促进作用,而红海榄与白骨壤则相反,说明其对根际真菌有抑制作用。总体上,红树林林内真菌种类数远高于林外,表明红树植物覆盖对促进真菌物种多样性有积极作用。根际真菌丰度与总有机碳(TOC)呈显著负性相关关系,非根际真菌种类数与硝态氮(NO3-N)呈显著正相关关关系,说明根际TOC中可能含有抑制真菌生长作用的物质,而在非根际,红树植物根系分泌物影响较小。红树植物根系分泌物对根际微生物数量和种类数有一定的影响。     

烤烟K326与香料植物间作模式下根际土可培养细菌多样性及功能

【背景】烤烟是我国重要的经济作物,选择间作种植方式能影响根际微生物的多样性,缓解烤烟连作障碍;根际微生物能够适应根际微环境的变化,对烤烟的生长具有一定促进作用。【目的】研究不同生长时期烤烟K326与5种香料植物间作模式下烤烟根际土细菌种群多样性,从生物多样性角度比较不同时期、不同间作模式的差异,探究烤烟根际微生物的适应性及功能。【方法】以不同生长期、不同香料植物间作模式下烤烟根际土为研究对象,设计纯培养方法对根际细菌进行分离及16S rRNA基因测序,研究不同种植期、不同间作模式下根际土细菌多样性,并挑选代表菌株进行烟碱、Cr6+耐受及促生性质检测。【结果】蕾薹期、开花结果期、采摘期烤烟K326与5种香料植物间作模式下植物根际土蕴含丰富的细菌资源,共分离到707株细菌,分布于70个属。蕾薹期烤烟根际土细菌的香农指数变化为:W(4.0791917)2GAY(3.8403521)2GDY(3.5145628)2GCKY(3.497 703 4)2GBY (3.447 478 9)2GCY (3.253 409 2)2GEY (3.241 103 4);开花结果期烤烟根际土细菌的香农指数变化为:3GAY(3.6889817)3GCKY(3.4421251)3GBY(3.3531558)3GDY(3.349 171 9)3GEY (3.306 294 5)3GCY (3.305 582 2);采摘期烤烟根际土细菌的香浓指数变化为:5GEY(2.8571028)5GBY(2.4583113)5GAY(2.2718685)5GCKY(2.2102536)5GCY(2.079 441 5)5GDY (0.693 147 2);在不同时期都检测到的细菌类群有节杆菌属(Arthrobacter)、芽胞杆菌属(Bacillus)、短波芽孢杆菌属(Brevibacillus)、短波单胞菌属(Brevundimonas)、微杆菌属(Microbacterium)、类诺卡氏菌属(Nocardioides)、假单胞菌属(Pseudomonas)、红球菌属(Rhodococcus)、链霉菌属(Streptomyces)和地杆菌属(Terrabacter),大部分代表菌株具有烟碱耐受、Cr6+耐受、固氮、铁载体产生、溶磷、淀粉水解等特性。【结论】不同生长时期、不同间作模式的烤烟根际土中蕴含丰富的细菌类群,Bacillus、Pseudomonas和Streptomyces是烤烟根际土中的优势类群,在烟碱、Cr6+耐受及促生作用方面具有重要应用潜力;香料植物与烤烟间作模式能够改变根际土细菌的多样性;在开花结果期,5种香料植物与烤烟的间作明显增加了土壤根际土可培养细菌的多样性;薄荷、香茅草、香叶天竺葵间作类型在缓解烤烟连作障碍方面具有优势。     

海草根际微生物与海草植株的互作效应

【目的】本文以三亚湾泰来草根际沉积物为主要研究对象,研究室内培养条件下泰来草根际沉积物微生物对于高温处理和海草定殖的响应。【方法】通过对培养过程中水体物理化学参数(如pH、溶解氧、磷酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐和铵盐)的监测以分析环境因子的变化;16S rRNA扩增子测序研究微生物群落结构的动态响应;通过荧光定量分析16SrRNA基因丰度变化。【结果】研究表明高温处理组在培养35 d后海水中磷酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐和铵盐含量以及pH均要高于模拟原位环境的对照组,高温处理组根际沉积物微生物丰度在培养过程中呈现先上升后降低的趋势,同时,高温处理组根际微生物中初始阶段由厚壁菌门(32.4%)、变形菌门(22.92%)和梭杆菌门(27.21%)占据优势,培养一段时间后,厚壁菌门和梭杆菌门大幅度减少,逐渐被蓝细菌门和放线菌门所替代,最终由变形菌门(51.1%)占据主导地位,其中,属于硫还原细菌的脱硫杆菌科(Desulfobacteraceae)和硫氧化细菌的螺杆菌科(Helicobacteraceae)的细菌丰度不断提高。【结论】揭示了海草的定殖会提高高温处理后沉积物的多样性,并塑造和改善其根际沉积物微生物群落组成。     

接种内生降解菌Stenotrophomonas pavanii DJL-M3对多菌灵胁迫下水稻根际微生态的影响

内生降解菌定殖可促进水稻中农药等有机污染物的降解代谢,研究功能内生菌对农药暴露下水稻根际微生态的影响,可为利用植物-微生物互作调控农作物农药残留及修复农田生态环境污染提供科学依据。以水稻根际土壤中的蚯蚓、土壤酶和微生物群落为研究对象,分析接种内生菌Stenotrophomonas pavanii DJL-M3对水稻根际微生态响应多菌灵胁迫的影响。结果表明：多菌灵暴露导致水稻根际土壤过氧化氢酶活性增强,脲酶和蔗糖酶活性被抑制;多菌灵污染可对水稻根际周围的蚯蚓造成氧化损伤,致使其体内丙二醛累积并诱导超氧化物歧化酶和乙酰胆碱酯酶过表达;多菌灵残留显著降低水稻根际土壤微生物群落的多样性与碳源代谢活性。接种内生降解菌S.pavanii DJL-M3促进了水稻根际残留多菌灵的降解,缓解根际土壤微生物与蚯蚓所受胁迫压力,显著提高了土壤脲酶、蔗糖酶活力以及蚯蚓的存活率,并有效提升了水稻根际微生物群落的代谢活性与多样性。因此,接种内生降解菌S.pavanii DJL-M3有助于多菌灵残留污染下稻田土壤生态环境的恢复。     

绿色木霉TV41对尖孢镰刀菌FW0在西瓜植株空间分布和枯萎病防控效果的影响

【目的】为进一步探究盆栽试验条件下绿色木霉TV41 (Trichoderma viride TV41)对尖孢镰刀菌FW0 (Fusarium oxysporum FW0)在西瓜植株空间分布的影响以及对西瓜枯萎病的防控效果。【方法】通过定期检测不同处理西瓜根际/根表尖孢镰刀菌的数量、西瓜植株根内/茎内尖孢镰刀菌的数量以及植株侧根被侵染比例和尖孢镰刀菌在植株内的侵染进程,进行多次盆栽试验并统计发病率。【结果】当绿色木霉和尖孢镰刀菌接种量均为5×105孢子/g基质时,绿色木霉TV41在西瓜根际/根表的定殖数量明显高于尖孢镰刀菌FW0的数量,接种了绿色木霉TV41的处理,根际/根表尖孢镰刀菌的数量(103/g基质)显著低于仅接种FW0的对照(104/g基质);绿色木霉TV41不仅能够有效减缓尖孢镰刀菌在西瓜植株内的侵染进程,而且能够有效降低西瓜植株根内、茎内尖孢镰刀菌的数量。与对照(只接种FW0)相比,接种绿色木霉后西瓜枯萎病的发病率从66%降低到27%。【结论】绿色木霉TV41能够通过影响尖孢镰刀菌FW0在西瓜植株的空间分布,从而有效防控西瓜枯萎病的发生,防控效果达到60%。     

不同栽培时间三叶赤楠根际微生物多样性及其PCR-DGGE分析

应用聚合酶链式反应—变性梯度凝胶电泳（PCR-DGGE）研究了不同栽培时间三叶赤楠根际微生物多样性特征。结果表明：采用改进的蛋白酶K-CTAB法提取的三叶赤楠土壤DNA经PCR扩增的产物经DGGE检测后得到的电泳条带清晰且分离效果好,可以明显反映出三叶赤楠生长过程中土壤微生物多样性的变化。栽培时间对三叶赤楠根际微生物特征有很大影响：随着栽培时间增加,土壤微生物多样性增加,在第4年多样性指数达到最高值2.741,第8年时多样性指数降为1.378。不同栽培时间三叶赤楠根际微生物类群组成有所变化。根际微生物特征可以作为盆景换盆的一个指导因素,三叶赤楠盆景的换盆在其生长4~6年时进行可能最为合适,此时三叶赤楠根际微生物的多样性最为丰富,进行换盆会加快其根际微生态系统的建成。     

辽宁碱蓬根际土壤真菌多样性的季节变化及其耐盐性

采用稀释平板法和形态学鉴定法进行了辽宁碱蓬(Suaeda liaotungensis)根际土壤真菌的分离鉴定及季节、盐度对真菌多样性的影响分析。结果表明:春、夏、秋、冬四季辽宁碱蓬根际土壤中的真菌菌落数分别为6410、4180、5730和3340,种类分别为6属13种、9属16种、11属31种、6属12种,共分离鉴定出13属42种真菌;其根际土壤真菌的多样性指数、丰富度指数和均匀度指数,从大到小的次序均为秋夏春冬,3种指数均在秋季达到峰值;多样性指数和丰富度指数差异较大,均匀度指数波动较小,春季和冬季的均匀度指数相近。辽宁碱蓬根际土壤真菌种类明显多于无植被土壤,是无植被土壤的7倍,多样性指数和均匀度指数分别是无植被土壤的4—8倍和1—1.2倍;其根际土壤真菌优势种群包括青霉属(Penicillium)、葡萄穗霉属(Stachybotrys)、枝孢属(Cladosporium)、木霉属(Trichoderma)、曲霉属(Aspergillus)和镰孢属(Fusarium);4个季节的优势菌不尽相同,但均有一个共同的优势菌属青霉属。以Na Cl浓度梯度法制造盐胁迫生境,检测辽宁碱蓬根际土壤真菌对盐胁迫的响应,结果表明:60%左右的菌种能耐受5%以下盐度、15%左右的菌种能耐10%—20%盐度;筛选出了6株高度耐盐菌:细交链孢霉、草酸青霉、产黄青霉、烟曲霉、细极链格孢和赭曲霉,其中最高耐盐菌种赭曲霉可耐20%盐度。创新之处在于以盐度和季节为变量检测辽宁碱蓬根际土壤真菌的种群构成,为其深入研究奠定了理论基础。     

不同水肥管理对红花生长的影响及红花根际解磷菌的筛选和鉴定

【目的】分析不同水肥条件对红花生物量、根际土壤磷素及微生物的影响,并从红花根际土壤样品中分离具有高效解磷能力的菌株,为红花科学水肥管理提供理论依据,并为红花的生长发育和根际微环境研究提供优良菌株。【方法】采用不同磷肥梯度处理红花,在红花的莲座期、伸长期、盛花期和种子成熟期检测植株生物量,同时测定植株根际土壤微生物、全磷和速效磷以及土壤磷酸酶活性,并进行差异性和相关性分析。采用抖土法和稀释涂布法分离筛选具有高效解磷能力的菌株。通过16S rRNA基因序列比较分析,对其进行鉴定。通过钼锑抗比色法测定菌株在不同培养基中的溶磷能力。利用灌根法和稀释涂布法接种优势菌株,分析菌株在红花根际定殖能力和促生能力。【结果】W3-P2的水肥处理有利于红花生物量的积累,速效磷含量和磷酸酶活性随施加磷肥浓度的增加呈先增大后减小趋势,水分对土壤全磷、速效磷和磷酸酶的影响与红花发育时期相关。细菌是红花根际土壤的优势菌群,在种子成熟期W4-P2处理组细菌数目最多,分别为3.017×10⁷ CFU/g和3.021×10⁷ CFU/g,远高于相同处理组的真菌和放线菌。从红花根际土壤筛选出5株高效解磷菌株（登录号C1：OR493125;C2：OR493126;C5：OR493127;C6：OR493128;C7：OR493129）,均对以无机磷和有机磷为唯一磷源的培养基具有溶磷能力和降低pH的功能,其中C6的溶磷能力最强,在磷酸三钙、磷酸铝、磷酸铁和植酸钙无机磷培养基中解磷量分别为380.00、269.32、7.15、48.16 mg/L,在有机磷（卵磷脂）培养基中解磷量为18.19 mg/L。通过16S rRNA基因序列分析,C6为假单胞菌属,C1、C2、C5、C7为中华根瘤菌属。在红花植株周围接种2%优势解磷菌C1、C5和C6菌体悬液（10⁸ CFU/mL）,在21 d时仍然保持在10⁵ CFU/g,其中C6定殖能力最强。同时检测盛花期生物量（叶片数、株高、茎粗、茎秆重和根长）,结果显示均能显著促进红花生长,其中C6菌株促生能力最强,分别为122片、115.96 cm、12.49 mm、43.36 g、21.17 cm。【结论】水肥影响红花根际微环境的速效磷含量和微生物数目的变化水平,促进红花根系的生长发育,从而直接或间接影响红花生物量,W3-P2的水肥量相对适合红花的生长。菌株C6是一株高效解磷菌株,能够分解难溶性有机磷和无机磷,盆栽实验表明C6可以在红花根际定殖并显著促进红花生长。