土壤真菌研究进展

综述了土壤真菌的研究简史、研究方法的发展、多样性和现代真菌分类技术在土壤真菌研究中的应用和发展等。     

杉木人工林土壤真菌遗传多样性

为探明杉木人工林土壤真菌遗传多样性及其与环境因子的关系,采用454测序技术对土壤真菌的遗传多样性进行了分析,测定了黄丰桥林场杉木人工林土壤真菌的遗传多样性与环境因子的相关性。试验结果表明:①不同代数、林龄的杉木人工林土壤理化性质及林下植被多样性均有显著差异。第1代杉木幼林林土壤肥力较高,有机质、全N、速效K的均值分别为88.02g/kg、2.56 g/kg、84.96 mg/kg均高于第2代和第3代杉木幼林林,速效N和含水量的均值分别为22.86 mg/kg和26.28%低于其他样地。杉木幼林林下植被多样性最为丰富。②通过454测序技术分析发现第1代杉木幼林真菌Ace丰富度指数、Chao丰富度指数及群落遗传多样性指数均大于第2代杉木幼林和第3代杉木幼林。杉木人工林土壤中粪壳菌纲(Sordariomycetes)真菌为优势种群。不同栽培代数杉木人工林的真菌群落存在差异,其中块菌科(Tuberaceae)为第2代和第3代杉木林特有真菌,而不同发育阶段的杉木人工林的真菌群落差异不明显。③经RDA分析,杉木人工林土壤主要真菌群落受含水量、有机质、速效P、速效K影响较大。土壤真菌群落遗传多样性Shannon-Wiener多样性指数与林下植被多样性、土壤全N显著正相关,土壤真菌Chao指数与土壤真菌Shannon-Wiener多样性指数、土壤全N含量显著正相关。本研究表明不同栽培代数杉木人工林的真菌群落存在差异,土壤真菌群落与环境因子之间具有相关性。     

东北地区保护地土壤真菌多样性研究Ⅰ

2003年4月至2004年7月在辽宁、吉林、黑龙江三省的20多个市县共采集不同年限的保护地土样150多份,采用稀释平板法在孟加拉红培养基上分离近千个真菌菌株,通过纯化培养和形态鉴定,将各菌株鉴定到种。本文报道了部分可培养的子囊菌和有丝分裂孢子真菌的研究结果,其中子囊菌5属6种,包括两个中国新记录种(Lophotrichus brevirostratus和Microascus cinereus)和一个国内记录但未正式发表的子襄菌(Emericellopsis terricola);有丝分裂孢子真菌7属10种。     

宁夏中部干旱带不同作物根际土壤真菌群落多样性及群落结构

【背景】宁夏中部干旱带常年缺水,植被稀疏,土地沙漠化严重,生态环境十分脆弱。土地沙漠化导致土地生产力下降,制约着该区农业的发展,因此,改善宁夏中部干旱带农田生态环境具有重要意义。【目的】为该区土地资源的合理利用开发及干旱区土壤真菌多样性的深入研究提供基础数据和理论依据。【方法】运用IlluminaMiSeq高通量测序技术对宁夏中部干旱带农田作物土壤真菌种类进行预测,并对其进行真菌多样性和群落结构的分析。【结果】5个处理中真菌种类均较为丰富,丰富度指数无差异;真菌多样性指数分别以‘张杂谷5号’谷子最高,藜麦的多样性最低,且存在极显著差异。不同作物根际土壤中,子囊菌门(Ascomycota)为最优势菌门,相对丰度为73.00%-89.14%,且远远大于次优势菌门——担子菌门(Basidiomycota,3.9%-16.5%),表现出非常明显的优势;支顶孢属(Acremonium)和裂壳菌属(Schizothecium)为共有的优势菌属。土壤速效磷和土壤碱解氮会对土壤真菌群落结构和功能多样性产生影响,土壤微生物群落结构、功能多样性的变化是土壤理化性质与微生物相互作用的结果。【结论】休闲和种植作物的农田土壤养分均可不同程度的提高,土壤pH降低,真菌群落结构和多样性发生变化。说明合理的土地利用有利于丰富农田土壤微生物群落结构和多样性,改良土壤特性,进而促进该区域土壤生态系统的稳定,提高农田土地资源的合理利用。     

东北地区保护地土壤真菌多样性研究I

20 0 3年4月至2 0 0 4年7月在辽宁、吉林、黑龙江三省的2 0多个市县共采集不同年限的保护地土样15 0多份,采用稀释平板法在孟加拉红培养基上分离近千个真菌菌株,通过纯化培养和形态鉴定,将各菌株鉴定到种。本文报道了部分可培养的子囊菌和有丝分裂孢子真菌的研究结果,其中子囊菌5属6种,包括两个中国新记录种(Lophotrichusbrevirostratus和Microascuscinereus)和一个国内记录但未正式发表的子囊菌(Emericel lopsisterricola) ;有丝分裂孢子真菌7属10种。     

蒙古白丽蘑蘑菇圈土壤真菌多样性

通过2011—2012年间在呼伦贝尔市陈巴尔虎旗境内3个蒙古白丽蘑蘑菇圈样地的调查、采集和实验室研究,共分离得到蘑菇圈内、外可培养土壤真菌26属,其中圈上分离得到19属,圈外分离得到24属,圈上、圈外共有属17属。形态和分子鉴定确认特异性地存在于蘑菇圈上的土壤真菌有印度毛壳Chaetomium indicum Corda、花序棘壳孢Pyrenochaeta inflorescentiae Crous,Marinc.M.J.Wingf两种。7月1日到9月18日期间,蘑菇圈圈上与圈外土壤真菌数量变化趋势大体一致,但8月11日圈上的数量明显多于圈外。种类数目除了圈外在7月24日变化较大外,其余圈上和圈外均相对平稳。蘑菇圈外土壤真菌数量和种类随着土层加深呈减少趋势,但深度为7~14 cm的土层圈上土壤真菌数量大量增加,圈外的种类丰富于圈上。分析认为蘑菇圈抑制土壤真菌的种类,但对一些特定种类的生长有利,同时圆形闭合且活跃的蘑菇圈在一定程度上抑制土壤真菌的发生。     

橘皮表面真菌群落结构多样性分析

【目的】研究鲜橘皮表面真菌群落结构多样性,为探讨橘皮经贮藏陈化为陈皮真菌群落的变化奠定基础。【方法】在广东、四川、广西、江西、重庆5个柑橘主产地采集橘栽培变种茶枝柑、大红袍等的鲜橘皮,在Illumina Hi Seq平台上扩增橘皮表面真菌ITS区进行高通量测序,分析真菌物种注释及丰富度,并应用α与β多样性分析(AlphaBeta diversity)对真菌群落结构组成进行分析。【结果】8批橘皮样品的有效序列可分类至35个属,不同产地茶枝柑、大红袍等品种橘皮表面真菌群落由7类真菌群落组成,种类一致,其中担孢酵母属(Erythrobasidium)、青霉属(Penicillium)、曲霉属(Aspergillus)、红酵母属(Rhodotorula)、球腔菌属(Mycosphaerella)为最大相对丰度排名前5的属,首次在橘皮表面发现枝氯霉属和短梗霉属真菌。【结论】明确了橘皮表面真菌群落结构组成,为橘皮在贮藏过程中真菌群落变化与药材品质变化相关性研究奠定基础。     

番茄青枯病发生对土壤真菌群落多样性的影响

土壤真菌群落对于维持土壤地力及作物健康有着重要的作用,但青枯病发生对土壤真菌群落影响的研究仍相对较少。应用实时荧光定量PCR及MiSeq高通量测序技术,研究了罹患青枯病与未患病番茄植株土体和根际的真菌群落组成。青枯病发生明显改变了番茄土体与根际土壤的真菌群落组成。与未患病根际土壤相比,患病番茄根际土壤的真菌丰度、Chao1值及Shannon值显著降低;潜在土著有益真菌如粘鞭霉属、被孢霉属、顶孢霉属和木霉属的相对丰度显著降低,而有害真菌镰刀菌属的相对丰度显著增加。综上,细菌性青枯病发生影响了土壤真菌群落的组成,其真菌丰度、多样性及土著有益真菌数量降低,而有害真菌数量增加,为阐明土传青枯病发生的微生态机制提供了一定的理论指导。     

桉树种植对林地土壤丛枝菌根真菌群落结构及多样性的影响

桉树(Eucalyptus spp.)种植所产生的生态争议已受到广泛关注。丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizal Fungi, AM真菌)是土壤微生物的重要组成部分,与根系共生后可促进植物的养分运输、提高植物逆境生存能力等。然而,桉树种植对土壤AM真菌群落结构和功能的影响尚不清楚。研究比较了次生林改种桉树后不同年限(2年/5年/10年)的土壤理化性质、AM真菌种类、群落组成及多样性的变化。结果表明,桉树种植显著改变了土壤理化性质,具体表现为2年生和10年生桉树林中土壤pH和有机碳显著降低(P0.05);AM真菌的孢子密度在桉树林土壤中显著低于次生林土壤(其中在5年生土壤中最低);AM真菌的种丰度随种植年份的增加逐渐下降,在10年生桉树林土壤中有所恢复; 5年生桉树的菌根侵染率最高,10年生桉树侵染率最低。AM真菌群落组成和结构发生显著变化,优势种Funneliforms geosporus的丰度在2年生和10年生林地中显著降低;而Septoglomus deserticola的丰度在2年生和10年生林地中显著增加。另外,冗余分析(Redundancy analysis, RDA)结果表明,土壤AM真菌群落结构主要受土壤pH值(解释率:89.88%)变化的影响。研究揭示了次生林改种桉树林后土壤AM真菌的群落变化特征,为桉树林的栽培管理和环境修复提供了数据支撑。     

单叶蔓荆根际土壤真菌多样性

对江西鄱阳湖区5个不同地区单叶蔓荆(Vitex trifolia)的根际土壤真菌种类和多样性进行了研究。从100份单叶蔓荆植物根际土壤样品中分离获得128株真菌,隶属于无性型菌和接合菌,共15个属,其中青霉属(Penicillium)为单叶蔓荆根际土壤真菌的优势属,占总菌株数的14.06%,其次为单端孢属(Trichothecium),占总菌株数的11.72%,葡萄孢属(Botrytis)、卷头霉属(Helicocephalum)、茎点霉属(Phoma)、根霉属(Rhizopus)占总菌株数的7.81%,可见单叶蔓荆根际真菌具有较丰富的多样性。研究还发现不同地区单叶蔓荆根际土壤真菌的种群组成和结构存在一定的差异,各属真菌在不同地区的单叶蔓荆根际土壤中所占的优势度也不同。     

生物因子对AM真菌多样性的影响

丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizas,AM）真菌分布于自然界各生态系统中,生态因子对AM真菌多样性个有举足轻重的影响,其中动物,植物,微生物,人为因素等生物因子的作用,亦日益受到人们的关注,通过介绍该领域最近10年来的研究成果,探讨和分析当前研究中所存在的问题和动向。     

深海真菌多样性及其代谢产物生物活性的研究进展

深海环境复杂多样,深海微生物逐渐进化以适应其生存环境。真菌作为深海环境中的重要微生物类群,是开发海洋生物的新兴资源。综述了近年来深海真菌的物种多样性、活性代谢产物的多样性及其生物学功能等的研究进展,并对未来深海真菌的应用进行了展望。     

黄河三角洲不同类型盐生植物土壤真菌群落结构特征

盐生植物种类及其所具有的不同耐盐调节方式影响着根际微生物群落的结构与组成。为明确不同类型盐生植物根际与非根际土壤中真菌群落结构与组成的差异及其与土壤环境间的相互关系,该研究采集了黄河三角洲地区芦苇、盐地碱蓬、獐毛3种不同类型盐生植物0～20 cm土层的根际和非根际土壤,通过高通量测序对其真菌群落多样性和结构进行了分析,以探究真菌群落特征与土壤理化因子间的关系。结果表明：(1)3种不同类型盐生植物根际土壤真菌群落丰富度显著大于各自非根际土,且獐毛根际土壤真菌群落丰富度显著大于芦苇和盐地碱蓬的根际土。(2)距离热图分析表明,芦苇和盐地碱蓬非根际土壤真菌群落间的相似性最大。(3)土壤真菌多样性和丰富度与土壤总碳、总氮、有效磷、pH呈正相关关系,与土壤盐分含量呈负相关关系。(4)3种不同类型盐生植物的根际与非根际土壤中,球囊菌门(Glomeromycota)均为绝对优势门,盾巨孢囊霉属(Scutellospora)为优势属。(5)RDA分析表明,土壤盐分含量是影响土壤真菌群落结构的重要因子,球囊菌门丰度与土壤总氮、总碳、有效磷、有机碳、pH呈正相关关系,与盐分呈负相关关系。(6)植物土壤真菌群...     

AM真菌群落结构与功能研究进展

在总结最近10 a来有关丛枝菌根(AM)真菌研究的基础上,讨论了AM真菌群落结构的概念、特征、功能以及寄主植物、土壤条件、其他土壤微生物、农业技术等因素对AM真菌群落结构的影响及其调控途径;介绍了研究AM真菌群落结构的方法;探讨了今后研究的方向与前景。     

红树林湿地海洋真菌多样性研究进展

红树林湿地是位于热带、亚热带海湾、河口的潮间带滩涂,是一个复杂、特殊的生态体系。红树林湿地具有丰富的真菌资源,是海洋真菌的第二大类群。文中对红树林湿地海洋真菌界定、资源数量、地理分布及其影响因素和基质多样性进行了概述。     

Fungal Taxa Target Different Carbon Sources in Forest Soil

Soil microbes are among the most abundant and diverse organisms on Earth. Although microbial decomposers, particularly fungi, are important mediators of global carbon and nutrient cycling, the functional roles of specific taxa within natural environments remain unclear. We used a nucleotide-analog technique in soils from the Harvard Forest to characterize the fungal taxa that responded to the addition of five different carbon substrates—glycine, sucrose, cellulose, lignin, and tannin-protein. We show that fungal community structure and richness shift in response to different carbon sources, and we demonstrate that particular fungal taxa target different organic compounds within soil microcosms. Specifically, we identified eleven taxa that exhibited changes in relative abundances across substrate treatments. These results imply that niche partitioning through specialized resource use may be an important mechanism by which soil microbial diversity is maintained in ecosystems. Consequently, high microbial diversity may be necessary to sustain ecosystem processes and stability under global change. Electronic supplementary material  The online version of this article (doi:) contains supplementary material, which is available to authorized users. K. K. T., M. A. B., and M. D. W. conceived the project. C. A. H. performed the molecular work and sequence alignments. M. A. B. performed the substrate-induced respiration experiment. S. D. A. and K. K. T. analyzed the data. C. A. H. wrote the article with input from the other authors.     

不同生境下川麦冬根围土壤丛枝菌根真菌多样性北大核心CSCD

采用高通量(Illumina Miseq)测序技术对栽培和野生2种生境下川麦冬根围的丛枝菌根(AM)真菌多样性和群落结构进行测定,并结合土壤理化因子进行相关性分析,以明确两种生境下川麦冬根围土壤AM真菌多样性和优势群落的分布特点,探讨AM真菌群落分布差异的驱动因子,为AM真菌应用于麦冬生产提供理论依据和技术支持。结果表明:(1)不同生境下川麦冬根围土壤中共鉴定出AM真菌3属10种,其中野生川麦冬根围土壤鉴定出的AM真菌3属7种,分别隶属于无梗囊霉属(Acaulospora)、多孢囊霉属(Diversispora)和球囊霉属(Glomus),而栽培环境下鉴定出AM真菌1属6种,隶属于球囊霉属。2个生境优势属均为球囊霉属。(2)不同生境下川麦冬根围AM真菌之间存在显著差异,野生生境下川麦冬根围土壤AM真菌多样性指数ACE和Shannon均显著高于人工栽培生境,而Simpson指数则相反。(3)相关性分析表明,AM真菌多样性指数及群落组成结构均与土壤理化因子存在相关性,其中全钾(TK)、全磷(TP)、全氮(TN)对AM真菌多样性指数和群落结构组成均存在显著影响。研究认为,不同生境下川麦冬根围AM真菌群落存在显著差异,球囊霉属为川麦冬互利共生的关键属,TK、TP、TN是不同生境川麦冬根围AM真菌群落差异的主要驱动因子。     

基于高通量测序分析西藏北部高寒草甸不同深度土壤线虫群落分布特征

为了研究藏北高寒草甸土壤线虫多样性,于2017年8月,采用Illumina MiSeq测序技术,研究了西藏北部高寒草甸0—25 cm范围内不同深度土层的土壤线虫群落组成与结构特征。结果表明:5个不同深度共获得OTU 990个,隶属于3个纲,7个目,25个科,30个属,刺嘴纲Enoplea为共有优势土壤线虫群落;对样品进行Alpha多样性评价,计算Chao 1指数、Shannon指数和Ace指数,发现5—10 cm的土壤样品群落有较高的丰富度;属水平Heatmap图分析可知20—25、15—20、0—5、5—10、10—15 cm土壤线虫群落的组成相似性有一个递增的趋势。与不同深度藏北高山嵩草(盛长期)线虫群落结构相关性较大的土壤化学指标是K~+、含水率、有机质和Zn~(2+)。研究发现不同深度土壤线虫种类及丰度存在一定的差异,可为研究藏北高寒草地土壤线虫群落特点提供依据。