嗜碱假单胞菌Ej2浸种对盐胁迫下水稻根系内生菌群落结构的影响

【目的】为明确假单胞菌(Pseudomonas)浸种对盐胁迫下水稻根系内生菌群落多样性及结构的影响。【方法】提取宁粳61号根系内生细菌和内生真菌的总DNA后,利用高通量测序技术检测了水稻幼苗根系内生细菌的V5–V7高变区16S rRNA基因和内生真菌的ITS1–ITS2区ITS基因序列,分析了假单胞菌浸种处理对盐胁迫下水稻根系内生菌的微生态调控作用。【结果】结果表明,嗜碱假单胞菌(P. alcaliphila) Ej2浸种处理可以显著提高盐胁迫下水稻幼苗根系内生细菌和内生真菌群落的多样性、丰富度和均匀度,增加了内生菌门、纲、目、科、属和分类单元OTU(operational taxonomic units)(序列数≥5)的数量;增加内生细菌中拟杆菌门(Bacteroidetes)和放线菌门(Actinobacteria)的丰度,增加率分别达45.97%和9.55%,降低了厚壁菌门(Firmicutes)丰度,降低率为12.22%;显著降低内生真菌中子囊菌门(Ascomycota)的丰度,降低率为17.96%,显著增加被孢霉门(Mortierellomycota)和油壶菌门(Olpidi...     

草假单胞菌HT1在蚕豆根和茎的定殖特性及对内生细菌多样性的影响

[背景] 关于蚕豆内生生防细菌的定殖规律及其对内生细菌微生物多样性的研究鲜有报道。[目的] 明确草假单胞菌HT1在蚕豆的定殖特性以及对根茎部内生细菌群落多样性的影响。[方法] 采用抗生素标记法测定菌株HT1的定殖特性,利用高通量测序技术分析该菌灌根处理与对照处理蚕豆根茎部内生细菌的群落多样性。[结果] 菌株HT1的定殖数量为根>茎>叶,呈先升后降的趋势,根部、茎部、叶部在第7天达到最大值,在第83天仍能检测到标记菌株。灌根处理降低了内生细菌的丰富度,提高了根内生细菌物种多样性;灌根处理组根部厚壁菌门、放线菌门、拟杆菌门丰度显著提高,茎部变形菌门的相对丰度有所升高但无显著影响;在属水平上,灌根处理后,根部如Romboutsia、Mitsuaria、乳杆菌属、德沃斯氏菌属等属的相对丰度明显升高,茎部假单胞菌、Muribaculaceae、Elstera、鞘氨醇单胞菌属等属的相对丰度明显升高。[结论] HT1菌株能在蚕豆植株体内定殖达83 d以上,并且可以影响蚕豆植株内部的微生物群落结构组成,提高相关微生物的相对丰度。     

低温胁迫下链霉菌TOR3209对番茄根和茎可培养内生细菌的影响

【背景】低温是影响北方温室番茄稳产与高产的主要障碍因子,前期研究明确链霉菌(Streptomycessp.)TOR3209能显著提高番茄的耐低温能力。【目的】揭示菌株TOR3209提高番茄抗冷性与番茄内生细菌结构和特性的关系。【方法】在番茄根部施用TOR3209菌剂,分别在低温(5℃)和常温(25℃)条件下,采用平板分离法和16S rRNA基因序列扩增研究菌株TOR3209处理对番茄根系和茎部内生细菌菌群结构的影响。【结果】共分离、纯化获得内生细菌69株,分属4门20科28属。分析发现,与对照相比,在低温和常温下,接种菌株TOR3209均可提高番茄根茎内生细菌群落的丰富度和多样性。在门水平上,番茄根茎厚壁菌门的相对丰度显著提高,变形菌门和拟杆菌门的相对丰度显著降低;在属水平上,芽孢杆菌属的相对丰度显著提高,假单胞菌属和黄杆菌属的相对丰度则显著降低;在种水平上,菌株TOR3209处理能显著提高番茄根茎解淀粉芽孢杆菌(Bacillusamyloliquefaciens)、贝莱斯芽孢杆菌(Bacillusvelezensis)和阿氏芽孢杆菌(Bacillus aryabhattai)等共有芽...     

不同水稻组织内生细菌的群落多样性

[目的]为详细了解水稻不同组织内生细菌群落多样性。[方法]对宁粳43号内生细菌的总DNA提取后,采用高通量测序技术对水稻内生细菌的16S rRNA基因进行了序列测定,分析了水稻不同组织部位内生细菌群落结构特征。[结果]叶部共获得内生细菌OTUs 610个,茎部411个,根部174个。物种分类显示,叶部内生细菌种类隶属于22门40纲103目198科399属,其中优势类群是红球菌属（Rhodococcus）和乳酸杆菌属（Lactobacillus）,它们的相对丰度分别为21.00%和9.19%;茎部内生细菌种类隶属于19门31纲85目169科306属,其中优势类群是红球菌属和罗尔斯通菌属（Ralstonia）,它们的相对丰度分别为19.25%和13.52%;根部内生细菌种类隶属于9门19纲44目82科140属,其中优势类群是肠杆菌属（Enterobacter）和埃希氏杆菌属（Escherichia）,它们的相对丰度分别为81.13%和10.89%。根茎叶中相同的OTU有78个,放线菌门（Actinobacteria）与大多数细菌具有相关性。根系内生细菌中具有调控各种代谢网络功能的物种丰度高于茎部和叶部。[结论]不同水稻组织内生细菌具有丰富的群落多样性,其中叶部的内生细菌物种最丰富,根系参与各种代谢调控的细菌丰度最高,各个组织部位的优势菌属各不相同,变形菌门是最重要的水稻内生细菌。     

火棘不同组织内生细菌群落多样性

为了解火棘不同组织内生细菌群落多样性,该研究采用高通量测序技术对火棘内生细菌16S rRNA V5～V7可变区进行测序,分析火棘不同组织部位内生细菌群落多样性。结果表明:(1)从火棘根、茎、叶组织中共获得内生细菌OTU 1 818个,其中根部754个,茎部 308 个,叶部756个,三者共有 OTU 152 个。(2)物种分类显示,不同火棘组织内生细菌具有丰富的群落多样性,火棘根部内生细菌种类隶属于23门53纲137目216科373属557种,其中异样根瘤菌属(Allorhizobium-Neorhizobium-Pararhizobium-Rhizobium)和链霉菌属(Streptomyces)为优势属,其相对丰度分别为 10.57%和 8.00%; 茎部内生细菌种类隶属于21门32纲76目126科204属270种,其中马赛菌属(Massilia)和未知分类的丛毛单胞菌科属(unclassified_f_Comamonadaceae)为优势属,其相对丰度分别为31.10%和12.82%; 叶部内生细菌种类隶属于21门52纲130目210科380属581种,其中土芽孢杆菌属(Geobacillus)和假单胞菌属(Pseudomonas)为优势属,其相对丰度分别为12.31%和9.84%。(3)PICRUSt功能预测表明,根部内生细菌物种最丰富,参与各种代谢调控的细菌丰度最高。该研究结果为进一步探讨植物内生细菌功能,挖掘新的有益微生物资源提供了参考。     

丹参内生拮抗细菌DS-R5对丹参根际和根表土壤细菌群落结构的影响CSCD

目的 探究生防细菌DS-R5施入丹参植株后根际和根表土壤细菌群落组成及多样性变化。方法 向丹参植株根部施入生防细菌DS-R5,以未施用细菌为对照组,分别采集根际和根表土壤样品提取总DNA,扩增样品总DNA的V3-V4区,采用Illumina MiSeq测序平台对PCR扩增产物进行双端测序分析,利用生物信息学分析解析丹参植株根际土壤和根表土壤细菌群落结构组成及多样性。结果 菌株DS-R5处理后增加了根际土壤细菌群落的多样性和丰度,降低了根表土壤细菌群落的多样性和丰度;高通量测序得到的根际和根表土壤的有效序列数量和OTU数量相比对照组均有所下降,根际土壤处理样品中微生物种类最丰富,根表土壤处理样品中微生物种类最少,根际土壤处理样品与根际土壤对照物种种类更接近;在门水平上,根际土壤处理样品相比对照变形菌门丰度下降,酸杆菌门丰度升高,根表土壤处理样品相比对照变形菌门和酸杆菌门丰度均升高,放线菌门丰度降低;在属水平上,根际土壤处理样品中鞘氨醇单胞菌属、芽胞杆菌属、慢生根瘤菌属相比根际土壤对照占比均有升高,根表土壤处理样品相比对照黄杆菌属和伯克菌属丰度下降,而土壤中的优势菌属根瘤菌属和芽胞杆菌属丰度升高。结论 丹参植株施用生防细菌DS-R5后,改变了根际土壤和根表土壤中微生物群落结构和多样性。     

枯草芽胞杆菌菌肥对有机冬瓜根区土壤微生态的影响

【背景】微生物肥料已广泛应用于我国有机作物的种植,其对有机种植土壤微生态的影响尚需科学评测。【目的】高通量测序技术可用于精确分析土壤微生物群落,从细菌、真菌群落结构和多样性的角度阐释枯草芽胞杆菌菌肥对有机农田根区土壤微生物群落的影响。【方法】在有机农田轮作种植条件下,施用枯草芽胞杆菌菌肥后提取冬瓜根区土壤基因组DNA,通过PCR扩增建立文库,利用IlluminaMiSeq高通量测序技术,并结合相关生物信息学方法分析土壤细菌16SrRNA基因V3-V4区和真菌ITS1区的多样性指数及群落结构;测定根区土壤化学性质及酶活性,分析有机冬瓜果实品质,并作相关分析。【结果】从6个有机冬瓜根区土壤样本中获得14199个细菌操作分类单元(OTU)和3378个真菌OTU,细菌和真菌文库测序覆盖率分别在98%、99%以上。枯草芽胞杆菌菌肥会在一定程度上提高土壤细菌种群多样性而降低真菌种群多样性,丰富了细菌群落结构,但显著降低了真菌群落丰富度(P0.05);并减少了根区土壤特有细菌和真菌物种。变形菌门、厚壁菌门和放线菌门是优势细菌,子囊菌门是优势真菌;枯草芽胞杆菌菌肥会提高绿弯菌门和子囊菌门的相对丰度,比例分别为46.23%、10.01%;降低变形菌门和担子菌门的相对丰度,比例分别为11.14%、74.72%。枯草芽胞杆菌菌肥显著降低了土壤pH,显著提高了有机冬瓜果实总氨基酸、可溶性固形物等营养成分含量(P0.05)。【结论】施用枯草芽胞杆菌菌肥改变有机冬瓜根区土壤细菌和真菌的丰富度和多样性,降低了土壤pH,提高了有机冬瓜果实品质。     

新疆乌尔禾地区盐渍土壤耐盐细菌多样性与群落结构研究

研究新疆北部乌尔禾地区盐渍土壤中微生物群落结构及多样性,以期发现新的高盐环境耐盐性微生物资源菌株。采用传统分离培养法获得可培养耐盐菌株并对菌株形态学、16S rRNA基因测序、耐盐特性进行研究,同时结合高通量测序技术分析新疆乌尔禾地区盐渍土壤耐盐细菌的多样性与群落结构。共分离得到耐盐细菌11株,分属6个属,均为中度耐盐菌,以芽胞杆菌属(Bacillus)为优势菌。对盐渍土壤微生物16S rRNA(V3～V4)基因测序,共获得细菌序列290 952条,分属24个门410个属,变形菌门(Proteobacteria, 60.31%)、厚壁菌门(Firmicutes, 21.52%)、拟杆菌门(Bacteroidetes, 6.9%)和放线菌门(Actinobacteria, 6%)相对丰度较高。优势属为克吕沃尔菌属(Kluyvera,21%)、Hafnia-Obesumbacterium(19.6%)和假单胞菌属(Pseudomonas,7.5%)。结果表明,新疆乌尔禾地区盐渍土壤耐盐细菌优势菌群以芽胞杆菌属(Bacillus)居多,细菌群落结构较复杂,潜在可利用微生物资源较为丰富,对高盐极端环境耐盐微生物新资源有进一步研究的意义。     

OVA诱导小鼠哮喘模型及 DXM干预肺部菌群变化

目的了解OVA诱导的小鼠哮喘模型及地塞米松(DXM)干预后肺部菌群变化。方法构建BABL/c小鼠哮喘及DXM干预模型,通过无菌环境下肺组织切除提取肺部菌群DNA,利用Illumina MiSeq测序平台,对细菌的16SrDNA基因V4区进行高通量测序,并对测序结果进行生物信息学分析。结果 (1)模型组BALF(支气管肺泡灌洗液)中嗜酸性粒细胞及无创通气Penh值明显增高,给予DXM干预后降低;(2)α多样性指数比较显示,chao1指数和shannon指数在模型组中无明显变化,但simpson指数明显下降;(3)模型组变形菌门(其中的假单胞菌属和苍白杆菌属)丰度明显升高,厚壁菌门(其中芽胞杆菌属、乳杆菌属、青枯菌属、肉食杆菌属、类芽胞杆菌属和气球菌属)、拟杆菌门丰度下降;DXM干预后上述菌群丰度恢复至对照组水平。结论小鼠哮喘状态下肺部菌群发生紊乱,DXM干预后恢复。     

石油污染土壤强化修复前后细菌多样性变化研究

采用高通量测序技术,对石油污染土壤及石油降解菌强化修复土壤的细菌群落多样性进行了分析。发现污染前后各组间在门水平和属水平上变化显著,污染前细菌多样性丰富,包括34门675属,主要优势菌群依次为变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)等。优势菌属依次为芽单胞菌属(Gemmatimonas)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、节杆菌属(Arthrobacter)等。石油污染110 d后土壤细菌类群多样性降低,分布在29门507属,细菌优势门变化不显著等,优势菌属依次为鞘氨醇单胞菌属、假单胞菌属(Pseudomonas)、GP6、芽单胞菌属、GP4、微小杆菌属(Exiguobacterium)、寡养单胞菌(Stenotrophomonas)和类诺卡氏菌属(Nocardioides)。添加铜绿假单胞菌1217、红平红球菌KB1和混合菌剂的三个强化修复组细菌分别分布在31门471属、32门474属和29门473属,在细菌组成上差异不显著,在丰度上差异显著。鞘氨醇单胞菌属、假单胞菌属、芽单胞菌属和类诺卡氏菌属细菌是主要的石油污染物降解菌。     

豚草种带内生真菌及其对种子发芽和幼苗生长的影响

内生真菌是一类共生于植物体内,能够不同程度影响宿主植物生态适应性和竞争能力的微生物。分析内生真菌在豚草种子中的分布、种群结构,以及内生真菌发酵液对种子发芽和幼苗生长的作用。结果显示:发生于6个地区的豚草种子均能分离获得内生真菌,分离率在19%—92.63%之间,不同地区之间差异极显著(P0.01)。内生真菌主要存在于种子的总苞部位,分离率达到65.52%。发生于福建省长乐市松下镇的豚草种带内生真菌种群包含5个属,以链格孢属(Alternaria)真菌为优势菌群,占82.26%;其次为镰孢属(Fusarium)真菌,占9.68%;其它3个属的真菌发生较少,均低于5%。内生真菌主要以水平传播方式在豚草不同世代之间传播。供试的7个内生真菌菌株的发酵液均不同程度地抑制豚草种子发芽,降低幼苗地上部高度、根长度、根数量和总生物量,但不同菌株发酵液之间抑制程度差异明显,显示不同菌株对豚草种子发芽和幼苗生长产生不同的影响。内生真菌发酵液处理后的种子仍然保持较高程度的活力;不同内生真菌发酵液处理后,有活力的种子维持在50%—87.5%之间,均高于(或等于)清水处理的种子,说明内生真菌代谢产物只是抑制种子的发芽,但并不导致种子的腐烂和死亡。这些研究结果初步显示种子携带的内生真菌可能在豚草入侵生物学中发挥重要的作用。     

Characteristics and Diversity of Endophytic Bacteria in Endangered Chinese Herb Glehnia littoralis Based on Illumina Sequencing

Glehnia littoralis is an endangered medicinal plant growing in the coastal ecological environment and plays an important role in coastal ecosystems. The endophytes in the plant have a significant role in promoting plant growth and enhancing plant stress resistance. However, the endophytic bacterial structure associated with halophyte G. littoralis is still not revealed. In this project, the construction and diversity of endophytic bacterial consortium associated with different tissues of G. littoralis were illustrated with high throughput sequencing of the V3-V4 region of the bacterial 16S rRNA. The results resolved that the diversity and richness of endophytic bacteria were significantly higher in root than in leaf and stem. The operational taxonomic units (OTU) analysis demonstrated that the Actinobacteria and Proteobacteria were dominant in all the samples at the phylum level, and Pseudomonas, Bacillus, Rhizobium were the dominant genera. Our results unraveled that the bacterial communities differed among different tissues of G. littoralis. Endophytic bacterial communities in leaf and stem shared more similarity than that in the root. Furthermore, the difference of bacteria community and structure among different tissues were also detected by principal coordinate analysis. Taken altogether, we can conclude that the bacterial communities of different tissues are unique, which could facilitate understanding the diversity of endophytic bacteria in G. littoralis.Key words: Glehnia littoralis, halophyte, endophytic bacteria, diversity, Illumina sequencing     

广西葛根内生细菌的分离鉴定及其促生特性

【背景】植物内生菌长期与宿主共生,对宿主生长发育产生影响。葛根作为重要的药食两用作物,葛根内生菌的研究具有重要实践意义。【目的】对广西葛根根部内生细菌进行分离、鉴定及促植物生长特性分析,旨在了解该药食同源植物内生细菌种群结构及其促生特性,为分析内生菌群体在药食同源植物产量和品质形成的作用及其内生细菌资源的开发利用提供参考。【方法】采用6种不同的培养基从广西葛根的根瘤、根系和根愈伤组织分离内生细菌,16S rRNA基因测序和系统发育分析内生细菌的分布特征和遗传多样性,采用生理生化方法测定分离菌株的固氮活性、溶磷特性、产生嗜铁素、分泌吲哚乙酸(indole-3-aceticacid,IAA)等促生特性。【结果】从葛根根瘤、根系和根部愈伤组织中共分离得到223个菌株,16S rRNA基因测序鉴定这些菌株隶属于2门4纲10科19属,其中芽孢杆菌属、假单胞菌属、土壤杆菌属、肠杆菌属为葛根优势菌群;内生细菌数量和群落组成存在明显的组织特异性,其数量表现为根瘤>根系>根愈伤组织,但其种群多样性表现为根愈伤组织>根系>根瘤。不同培养基分离出的细菌种群丰富度有差异。从供试菌株中筛...     

一株促生秸秆降解菌的分离与鉴定

针对秸秆处理不当影响全世界环境污染的问题，筛选多功能秸秆降解菌，旨在得到高效降解秸秆且具有促生作用的微生物菌种。结合纤维素钠-刚果红(CMC-Na)平板筛选，通过16S rRNA基因分析，进行菌株鉴定，得到一株具有纤维素降解效果的菌株XJ-132,经16S rRNA基因鉴定为枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)。与单独施用秸秆处理相比，加入菌株XJ-132 60 d后，秸秆降解率提高21.0%,且对水稻生长促进作用显著，地上、下部鲜重分别增加17.8%和9.6%。水稻种子喷施菌株XJ-132发酵液，低浓度发酵液对种子萌发具有一定促进作用。结果表明，菌株XJ-132可能通过产吲哚乙酸(IAA)、产铁载体、产氨等多种有益物质，降解秸秆的同时促进水稻生长。筛选具有促生作用的秸秆降解菌能够更好地加速秸秆降解，具有广泛的开发利用前景。     

Chemical characterization of root exudates from rice (Oryza sativa) and their effects on the chemotactic response of endophytic bacteria

Root exudates represent an important source of nutrients for microorganisms in the rhizosphere and seem to participate in early colonization inducing chemotactic responses of rhizospheric bacteria. We characterized the root exudates collected from rice plantlets cultured under hydroponic conditions and assessed their effects on the chemotaxis of two strains of endophytic bacteria, Corynebacterium flavescens and Bacillus pumilus, collected from the rice rhizosphere. We compared these chemotactic effects on endophytic bacteria with those on two strains of plant-growth-promoting bacteria, Azospirillum brasilense (isolated from the corn rhizosphere) and Bacillus sp. (from the rice rhizosphere). The root exudates were collected at different time intervals. The highest concentration and diversity of amino acids and carbohydrates were found during the first 2 weeks after seeding. Histidine, proline, valine, alanine, and glycine were the main amino acid residues identified during the 4 weeks of culture. The main carbohydrates identified were glucose, arabinose, mannose, galactose, and glucuronic acid. The chemotactic responses of the analyzed endophytic bacteria to root exudates were 3.9 to 5.1 times higher than those of A. brasilense and 2.2 to 2.8 times higher than Bacillus sp. Our results indicate that rice exudates may induce a higher chemotactic response for endophytic bacteria than for other bacterial strains present in the rice rhizosphere.     

Isolation of micropropagated strawberry endophytic bacteria and assessment of their potential for plant growth promotion

Twenty endophytic bacteria were isolated from the meristematic tissues of three varieties of strawberry cultivated in vitro, and further identified, by FAME profile, into the genera Bacillus and Sphingopyxis. The strains were also characterized according to indole acetic acid production, phosphate solubilization and potential for plant growth promotion. Results showed that 15 strains produced high levels of IAA and all 20 showed potential for solubilizing inorganic phosphate. Plant growth promotion evaluated under greenhouse conditions revealed the ability of the strains to enhance the root number, length and dry weight and also the leaf number, petiole length and dry weight of the aerial portion. Seven Bacillus spp. strains promoted root development and one strain of Sphingopyxis sp. promoted the development of plant shoots. The plant growth promotion showed to be correlated to IAA production and phosphate solubilization. The data also suggested that bacterial effects could potentially be harnessed to promote plant growth during seedling acclimatization in strawberry.     

乌头产吲哚乙酸内生细菌遗传多样性、抗逆性及其对水稻幼苗生长的影响

[目的]探究乌头产吲咮乙酸(IAA)内生细菌的遗传多样性、溶磷解钾能力、抗逆能力及其对水稻幼苗生长的影响,为道地产区乌头产业可持续发展提供科技支撑.[方法]从健康乌头植株分离可培养内生细菌,采用Salkowski比色法测定内生细菌产IAA能力,16S rDNA限制性片段长度多样性(16S rDNA-RFLP)及16S ...     

优异杂交水稻亲本灌浆期种子内生细菌多样性研究

通过传统微生物培养方法,对处于灌浆期的杂交水稻亲本"深08S"、"和620S"及"16A007"种子内生细菌群落结构多样性进行研究。实验表明,处于灌浆期的杂交水稻亲本种子仍然存在内生细菌群落结构的多样性。"深08S"种子内生细菌含6个OTU,第一优势菌属为Pantoea,丰度为52.04%,第二和第三优势菌属分别为Pseudomonas和Rhizobium;"和620S"种子内生细菌含10个OTU,第一优势菌属为Pantoea,丰度为69.02%,第二优势菌属为Pseudomonas,并列第三优势菌属为Rhizobium和Sphingomonas;"16A007"种子内生细菌含11个OTU,第一优势菌属为Pseudomonas,丰度为45.12%,第二优势菌属和第三优势菌属分别为Pantoea和Sphingomonas。由研究结果可见,具有遗传相关性的水稻种子"深08S"和"和620S"内生细菌的第一和第二优势菌属相同,同时,三种水稻亲本种子优势菌属都有Pantoea和Pseudomonas,表明水稻种子基因型对其内生细菌结构多样性具有一定的影响。