烟草根际微生物研究

利用选择性培养基,对土壤肥力肥沃、中等、贫瘠的烟区根际细菌、真菌和放线菌进行了分离和测数。根据菌体形态及培养特征、生理生化指标及16S rDNA部分序列分析等,对根际自生固氮菌、磷细菌、钾细菌进行了鉴定和分类。主要结果为：土壤肥沃的烟区根际细菌的数量最多,土壤贫瘠的烟区数量最少;土壤贫瘠烟区根际真菌的数量较多,中等和肥沃烟区的较少;根际故线菌的数量随土壤肥力的降低而依次减小。从不同肥力烟区分离的根际自生固氮菌、磷细菌、钾细菌以革兰氏阴性杆菌为主,分别属于10个属。土壤的肥沃程度对根际3类细菌的种类和数量都有影响,总体上看,土壤肥沃和中等的条件下,细菌类群的多样性和丰富度较大,而贫瘠土壤细菌类群的优势度较大。     

茶树根际土壤磷的解吸特性

为了探明茶树根际土壤磷的释放过程与供应机制,采用外源磷吸附培养方法,研究了不同母质、不同种植年限茶树根际土壤磷的解吸过程与特性,并用最小二乘法进行最优函数拟合.结果表明:茶树根际土壤与非根际土壤磷的解吸过程有明显的差异.茶树根际土壤的磷解吸能力极显著高于非根际土壤;与非根际土壤相比,根际土壤的平均有效磷含量、平均解吸率和平均β值(单位吸附量中的解吸量)分别高出5.49 mg.kg-1、1.7%和24.4%.不同成土母质发育的茶树根际土壤磷解吸能力为花岗岩风化物>第四纪红色粘土>板页岩风化物.随着种植年限的延长,3种母质茶树根际土壤的有效磷与磷解吸能力均有不同程度地提高.     

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.     

根分泌物对根际矿物营养及根际微生物的效应

综述了根系分泌物对植物生长的生理生态学效应,并就根系分泌物的定义、产生机制、组成成分和影响因素等方面进行了讨论。指出根系分泌物在缓解低矿物营养胁迫对植株造成的伤害及决定根际微生物的种群密度和数量方面起着重要的作用;根系分泌物的产生机制多样,组成成分复杂,影响因素繁多。对根分泌物的深入研究有助于进一步了解植物体与土壤间进行的生理生化过程及其调控机制。     

不同药用植物根际土壤原核微生物多样性研究

为研究不同药用植物根际土壤中的原核微生物多样性,分别采集白术(Atractylodes macrocephala)、白芍(Paeonia sterniana)、牡丹(Paeonia suffruticosa)、玄参(Scrophularia ningpoensis)四种药用植物的根际土壤以及非种植区的土壤,针对16S rRNA基因的V3～V4区进行测序,分析土壤细菌群落的组成。结果表明,药用植物根际土壤中的细菌群落多样性指数显著高于非种植区土壤。五组样本的优势类群差异不大,总体相对丰度较高的有变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、绿弯菌门(Chloroflexi)等,药用植物根际中的放线菌相对丰度高于非种植区。属水平上四种药用植物根际细菌和非种植区的群落结构有较大差异,四种中药材的根际土壤中各自富集了特异性的有益细菌属。药用植物根际土壤中的NMD1、Dongia、Gaiella、Streptomyces等相对丰度高于非种植区,而非种植区土壤中Lysoba...     

基于分子生物学和基因组学的植物根际微生物研究

根际微生物是指在植物根系直接影响的土壤范围内生长繁殖的微生物。根际微生物研究对微生物生态学和工业生物技术开发均十分重要, 妨碍其研究进展的主要原因是99%的根际微生物物种在实验室中无法成功培养。近年来, 将基于分子生物学和基因组学的非培养研究技术应用于根际微生物多样性研究取得了很大进展, 本文结合作者对红豆杉根际的研究, 评述近期相关新技术的应用和其未来应用前景。     

广东省本地油茶和引种油茶根际土壤微生物群落特征

【背景】近年来,油茶低效林面积较大,根际土壤微生物影响林木抗性和生长,对林业可持续发展具有重要意义。【目的】了解广东省本地油茶和引种油茶根际土壤微生物群落特征。【方法】利用高通量测序分析油茶根际土壤微生物群落组成。【结果】油茶根际土壤细菌有26门77纲201目377科593属676种,真菌有14门50纲121目266科502属631种。油茶根际土壤中的优势细菌为酸杆菌门和变形菌门,优势真菌为子囊菌门和担子菌门。两种油茶根际土壤微生物组成差异显著,本地油茶根际土壤的细菌多样性显著高于引种油茶。在门水平上,脱硫杆菌门细菌和罗兹菌门、被孢霉门真菌的相对丰度在两种油茶间差异显著,Amorphotheca在本地油茶根际土壤中特异性富集。两种油茶根际土壤细菌碳代谢相对丰度差异显著,真菌以腐生营养型为主,其次为病理营养型和共生营养型。本地油茶根际土壤中显著富集土壤腐生菌,而共生营养型真菌(尤其是丛枝菌根真菌)相对丰度(6.43%)显著低于引种油茶中(21.83%)。此外,有机质和养分含量是影响油茶根际土壤微生物群落的关键因子。【结论】本地油茶和引种油茶根际土壤微生物群落组成和结构差异显著,Amorp...     

不同施肥处理对茶树根际微生物群落结构的影响

为探究不同施肥处理对茶树根际微生物的影响,于2016年1月在苏州某茶园设置3个实验组:CF(传统化肥)、CF+BF (传统化肥+菌肥)、CK (对照),采用荧光定量PCR和扩增子高通量测序分别测定细菌的生物量和物种组成。实验数据表明:茶树根际优势细菌为厚壁菌门、变形菌门、放线菌门、酸杆菌门和拟杆菌门,平均相对丰度分别为33.51%、29.47%、12.18%、7.53%和5.68%;施用传统化肥后土壤中细菌含量显著增加(p<0.05),达(7.37±1.23)×10~9 copies/g;CF+BF组与CK组没有显著差异;施肥组(CF, CF+BF)中细菌的物种数、辛普森多样性、香浓多样性和谱系多样性均显著低于对照组;CF组中芽孢八叠球菌属和CF+BF组中Chitinophagaceae含量显著增加,而两组中Ellin329含量显著低于对照组。本研究揭示了施肥方式与土壤细菌群落结构的关系,为合理施肥提供了理论依据。     

秦岭典型林分夏秋两季根际与非根际土壤微生物群落结构

本试验主要以秦岭山脉锐齿栎(Quercus aliena var.acutidentata)、油松(Pinus tabuliformis)、华山松(Pinus armandii)、云杉(Picea asperata)4种典型林分为对象,利用BIOLOG微孔板法研究4种林分夏、秋两季根际与非根际土壤微生物群落代谢多样性。研究表明:(1)夏、秋季土壤根际与非根际的平均颜色变化率(AWCD)值截然不同,除秋季云杉外,其余处理均表现为非根际根际,且AWCD明显受到季节的影响。(2)夏秋两季4种林分根际与非根际土壤微生物功能多样性之间差异显著,其中锐齿栎林夏秋两季均表现为根际小于非根际,而其它3种针叶林则是夏季根际小于非根际,秋季根际大于非根际;锐齿栎林根际与非根际均为秋季低于夏季,其他3种针叶林则是非根际土秋季低于夏季,而根际土秋季高于夏季。(3)主成分分析显示各土壤微生物功能多样性具有显著差异,且4种林分夏秋两季根际与非根际主成分综合得分也有所不同,4种林分非根际土综合得分锐齿栎最高,其次是华山松和云杉,油松最低;根际土夏秋规律不同,夏季华山松和油松较高,云杉最低,秋季油松和云杉较高,锐齿栎最低,且综合得分与多样性指数达到显著或极显著的正相关。(4)冗余分析表明土壤理化性质的综合作用对土壤微生物群落功能多样性有显著影响。     

抗性烤烟品种根际微生物数量及功能多样性差异

以青枯病和黑胫病不同抗性烤烟品种‘红花大金元’、‘云烟-87’和‘K326’为材料(对青枯病和黑胫病的抗性均表现为K326>云烟87>红大),在石林和寻甸两个不同生态区进行田间试验,采用平板稀释计数法和Biolog技术研究不同抗性品种不同生育期根际微生物群落动态及功能多样性的差异.结果表明: 烤烟根际土壤细菌、放线菌和微生物总量与品种抗性均呈正相关,而真菌数量与品种抗性呈负相关;两地移栽后35、55和75 d均有一致规律.不同品种根际微生物对6类碳源的利用和碳源利用率(AWCD)存在一定差异,其中寻甸点移栽后55和75 d抗病烤烟品种对糖类、氨基酸类、羧酸类、多聚物类和胺类的利用程度比感病品种高,而移栽后75 d对酚酸类的利用刚好相反;移栽后55和75 d抗病品种的AWCD值显著大于感病品种.而石林点移栽后35、55和75 d根际微生物对6类碳源的利用能力和AWCD值虽与品种抗性无明显相关关系,但3个品种之间有显著差异.主成分分析表明,两地不同品种根际微生物碳源利用特征均存在差异,且在PC1和PC2上有较好的体现,以移栽后55和75 d差异最显著.表明不同抗性品种间根际微生物的群落结构和功能多样性存在差异,且同一品种因栽培环境的不同,其根际微生物的群落结构和功能多样性也有所变化.     

不同肥力条件下的桑树根际微生物种群分析

通过平板梯度稀释培养,测定了不同肥力土壤桑树根际细菌、真菌、放线菌和三类促生细菌的数量,并采用BOX-PCR技术,对根际细菌进行了聚类分析.主要结果为:肥沃土壤根际细菌和放线菌的数量均高于贫瘠土壤,而真菌数量低于贫瘠土壤;相同肥力条件下,三类促生细菌中溶磷细菌的数量最多,其次是硅酸盐细菌,固氮细菌的数量最少.根际细菌的BOX-PCR聚类分析图显示,肥沃土壤细菌分离株的DNA同源性高于贫瘠土壤,两种土壤中,促生细菌分离株的遗传进化距离比较接近.在细菌BOX-PCR图谱相异百分数为0.2的水平上,肥沃和贫瘠土壤根际细菌分别分为71个和33个聚类群,根际促生细菌分别分为33个和28个聚类群.土壤肥力对根际细菌的种类和数量都有影响,肥沃土壤根际细菌和促生细菌的数量、种类均高于贫瘠土壤.     

茶园根际土壤细菌群落结构及多样性

【背景】茶园根际土壤的细菌群落结构与茶园生境土壤营养循环密切相关,其组成及多样性可以作为健康茶园的一个生物指标。【方法】采用PCR．变性梯度凝胶电泳（PCR—DGGE）分子指纹图谱技术,检测安溪铁观音种植区不同海拔茶园根际土壤样本的细菌群落结构,利用Shannon．Wiener多样性指数分析其多样性,采用非加权组平均法进行聚类分析得到其分布特征,利用蒙特卡罗检验和冗余分析分别揭示影响细菌群落分布的环境因子及细菌群落分布和环境变量之间的关系。【结果】茶园根际土壤细菌的DGGE结果显示,检测到的14种主要细菌中有11种细菌是不可培养的,3种细菌是可培养的,分别属于根瘤菌属、中华根瘤菌属和苍白杆菌属。聚类分析得到,同一海拔梯度茶园根际土壤细菌群落结构相似。Shan-non—Wiener多样性指数分析表明,400m海拔处茶园根际土壤细菌群落多样性最高。蒙特卡罗检验分析得到环境因子协同作用对茶园根际土壤细菌群落结构贡献率为59．6％。冗余分析显示,茶园根际土壤细菌群落结构与海拔密切相关。【结论与意义】茶园根际土壤细菌群落结构分布与海拔梯度密切相关,考虑不同海拔高度土壤细菌群落对茶园营养循环的影响,在铁观音的健康栽培和管理过程中具有重要意义。     

Effects of intercropping with persimmon on the rhizosphere environment of tea

The rhizosphere environment of tea (Camellia sinensis Kuntze) intercropped with persimmon (Diospyros kaki) differs from monocultures of tea. A trial was conducted to determine the effects of intercropping with persimmon on root exudates and soil nutrient condition of tea. Amino acid exuded in intercropping was three times higher than that in monoculture. Phenol, phenol/amino acid ration, dissolved sugar, and total organic acid were also lower in intercropping. The value of pH in soil was higher, and soil nutrient condition of rhizosphere, especially available nutrient, was not as well in intercropping as that in tea grown alone. While soil nutrient of non-rhizosphere was better than that in monoculture, tea quality and soil nutrient condition were better in intercropping ecosystem. __________ Translated from Journal of Southwest China Normal University (Natural Science), 2005, 30(4): 715–718 [译自: 西南师范大学学报 (自然科学版), 2005, 30(4): 715–718]     

Effects of intercropping with persimmon on the rhizosphere environment of tea

The rhizosphere environment of tea (Camelllia sinensis Kuntze) intercropped with persimmon (Diospyros kaki) differs from monocultures of tea.A trial was conducted to determine the effects of intercropping with persimmon on root exudates and soil nutrient condition of tea.Amino acid exuded in intercropping was three times higher than that in monoculture.Phenol,phenol/amino acid ration,dissolved sugar,and total organic acid were also lower in intercropping.The value of pH in soil was higher,and soil nutrient condition of rhizosphere,especially available nutrient,was not as well in intercropping as that in tea grown alone.While soil nutrient of non-rhizosphere was better than that in monoculture,tea quality and soil nutrient condition were better in intercropping ecosystem.     

Biological hardening of tissue culture raised tea plants through rhizosphere bacteria

Four antagonistic bacterial isolates, Bacillus subtilis, Bacillus sp., Pseudomonas corrugata 1 and P.-corrugata 2, isolated from the rhizosphere of tea plants growing in different geographical locations in India, were tested as microbial inoculants for hardening of tissue-cultured tea plants raised in the laboratory prior to the transfer to open land. Bacterial inoculations resulted in enhanced survival (up to 100, 96, and 88%), as against 50, 52, and 36% survival observed in the corresponding control plants, in rainy, winter and summer seasons, respectively. Rhizoplane and rhizosphere soil analyses showed that the major biotic factor responsible for mortality following the transfer of tissue culture raised plants to soil was fungal attack (Fusarium oxysporum). Bacterial inoculations also resulted in plant growth promotion of tissue culture as well as seed raised plants of tea.     

普洱地区茶叶内生细菌与根际土壤细菌群落结构分析

[目的]茶叶内生细菌、根际土壤细菌在普洱茶的发酵中起着重要的作用,还可以促进茶树生长,诱导茶树抗病性.研究其群落结构组成及相互关系可为微生物资源开发利用提供理论依据.[方法]本研究以普洱地区茶树叶片和根际土壤为材料,采用高通量测序技术,对茶叶及根际土壤细菌的16S核糖体RNA基因(16S rRNA)进行测序,比较分析茶...     

安徽茶区茶树丛枝菌根真菌多样性

调查了安徽茶区茶树丛枝菌根真菌(AMF)资源分布情况,为菌根生物技术在茶产业中的应用提供了具有应用价值的菌种资源.采用醋酸-墨水染色法观察茶树丛枝菌根(AM)的侵染率、侵染级数、侵染强度和菌根类型;采用湿筛法获得AMF孢子,进行形态学鉴定.结果表明: 在安徽茶区,AMF能够侵入茶树根系形成典型的共生体,侵染率在36%～95%,侵染级数均在3级以上,侵染强度大;从安徽茶树根际土中共鉴定出8属36种AMF,其中缩管柄囊霉是优势种,网状球囊霉、刺无梗囊霉、孔窝无梗囊霉、詹氏无梗囊霉、双网无梗囊霉和凹坑无梗囊霉是常见种,褐色管柄囊霉、疣突管柄囊霉、毛氏无梗囊霉、近明管柄囊霉、瑞氏无梗囊霉、空洞无梗囊霉、晕环球囊霉、细齿无梗囊霉、地管柄囊霉、幼套球囊霉、蜜色无梗囊霉、稀有内养囊霉是稀有种,其余17种为少见种;不同采样地茶树根际AMF群落相似性系数(0.14～0.55)较低,多属于低和中等水平;相关性分析表明,孢子密度与侵染率呈显著正相关,种的丰度与侵染率和总球囊霉素相关土壤蛋白呈显著正相关.安徽茶区茶树根系存在典型的AM结构,其根际AMF多样性丰富,为开发茶树专用AMF肥料提供了丰富的菌种资源.     

Dominant fungi in the rhizosphere of established tea bushes and their interaction with the dominant bacteria under in situ conditions.

Species of Penicillium and Trichoderma were found to dominate the rhizosphere of established tea bushes in a detailed study conducted from various tea growing locations in India. Penicillium erythromellis, P. janthinellum, P. raistrickii, Trichoderma pseudokoningii and T. koningii were found to be closely associated with tea roots. While seasonal fluctuation was observed in the case of Penicillium spp., the population of Trichoderma spp. showed less variation during the year. Both species were sensitive to low temperatures. In general, fungi associated with the tea rhizosphere were found to prefer a mesophillic temperature range (15 °C to 35 °C). The dominant species of Penicillium and Trichoderma also exhibited tolerance to lower temperatures, i.e., 5 to 10 °C on agar plates. Most fungi were able to grow in a wide range of pH (4 to 12). Lowering of soil pH in the rhizosphere of tea bushes was positively correlated with the age of the bush and may have affected the development of a specific microbial community in the rhizosphere.

The populations of Penicillium and Trichoderma species were inversely correlated with the populations of two most dominant rhizosphere bacteria, Bacillus subtilis and B. mycoides. Both Bacillus species have been shown to have antagonistic activity against these two fungi under in vitro conditions. The present study demonstrates the existence of a similar antagonism under in situ conditions in the rhizosphere of established tea bushes.