土壤理化性质驱动烤烟根际细菌群落的组配及其共现性网络互作

【目的】解析土壤微生物在植物根际的组配机制对于认识和维护农田生态系统的稳定性至关重要。【方法】通过Illumina高通量测序和生物信息学分析方法明确了我国主要种植烟草生态区烤烟根际土壤细菌群落与土壤理化性质的互作关系。【结果】烤烟根际细菌类群主要为放线菌纲(Actinobacteria)、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)、γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)和嗜热油菌纲(Thermoleophilia)。细菌群落组成按生态区聚类,且样本空间距离和细菌群落相似度显著负相关。共现性网络分析表明,烤烟根际细菌群落间协同作用大于拮抗作用,武陵秦巴生态区、黄淮平原生态区、南岭丘陵生态区和沂蒙丘陵生态区细菌群落高度模块化,小单胞菌属(Micromonospora)为南岭丘陵生态区和黄淮生态区细菌共现性网络的网络中心,Bryobacter和气单胞菌属(Arenimonas)为南岭丘陵生态区细菌网络的模块核心,其菌群特性而非相对丰度决定了其在稳定细菌网络中的重要作用。冗余分析结果证实pH、有效铁、交换性镁和有效锰能显著影响烤烟根际细菌群落结构。【结论】烤烟根际细...     

植物内生细菌对植物健康的作用

植物内生菌是一个多样性十分丰富的微生物类群,存在于没有外在感染症状的健康植物组织内,并与宿主植物协同进化.随着研究领域的不断拓宽和研究方法的不断更新,植物内生菌与植物健康的关系以及应用逐渐成为研究热点.本文主要综述了内生细菌的多样性、进入植物组织内的机制以及内生细菌的主要功能及应用,提出了现阶段内生菌研究存在的问题,并展望了内生菌研究的前景.     

不同恢复年限老参地土壤养分以及酚酸类代谢物含量差异

人工种植西洋参(Panax quinquefolius)具有很高的经济效益, 但连作障碍已成为其产业可持续发展的限制因子。目前对连作障碍成因的研究尚且不足。该研究以收获西洋参后恢复1、10、20年的老参地(分别记为A1、A10、A20)为研究对象, 以未种植过西洋参的土地为对照(CK), 测定和分析土壤养分及酚酸类代谢物的变化, 以期从养分和化感作用的角度解析可能造成西洋参连作障碍的关键因子。通过常规化学性质测定方法和气相色谱质谱联用(GC-MS)的方法测定土壤养分含量, 采用高效液相色谱法(HPLC)测定土壤中的酚酸类代谢物含量。结果显示, 3组收获西洋参后的老参地的土壤pH均显著降低; A1 25种有机态养分(氨基酸类、糖类和糖醇类物质)的含量显著降低, N-乙酰鸟氨酸、5-氨基戊酸、丝氨酸、亮氨酸、甘油和槐糖等的含量均在所有老参地中显著下降, 经过20年轮作后依然不能恢复到对照水平。同时, 与预期相反, 被认为具有化感自毒作用的酚酸类代谢物在收获西洋参后含量也显著下降, 其中, 香豆酸、原儿茶酸、阿魏酸和苯甲酸的含量在A1中显著低于CK, 但经过10年时间轮作后可以恢复到接近对照水平。另外, p-香豆酸和丁香酸在A1、A10、A20的含量均显著低于CK, 即经过20年轮作依然不能恢复到对照水平; 酚酸类代谢物对西洋参生长的积极意义应被重视。相关性分析显示上述有机态养分含量、pH和酚酸类代谢物含量之间大多数呈显著正相关关系, 表明各土壤特性之间存在密切的交互作用。综上所述, 种植西洋参引起的土壤酸化、有机态养分和酚酸类代谢物含量降低及各因子间的协同作用可能是西洋参连作障碍的关键因素。