东北红松纯林菌根外生菌根真菌群落与环境因子的相关性

外生菌根是木本植物根系与真菌形成的共生结构,外生菌根真菌在红松等外生菌根树种的定植与森林生态系统的保持方面起到至关重要的作用。明确菌根系统内外生菌根真菌群落组成是揭示菌根共生机制的前提条件。本研究利用Illumina Hiseq测序平台对生长季内红松纯林内根围土壤及菌根样品ITS2区进行高通量测序,分析其外生菌根真菌群落结构随季节的变化规律,同时通过统计学的方法分析了红松根系微生态中外生菌根真菌群落结构组成变化与其他生物因素、非生物因素的相关性。结果如下：（1）从6月份到10月份,5个月的菌根样品测序共得到741个真菌OTUs,利用FUNGuild数据库分析,其中85个OTUs归类为外生菌根真菌,优势属（相对丰度>5）为蜡壳菌属Sebacina、乳牛肝菌属Suillus、Meliniomyces、红菇属Russula、棉革菌属Tomentella、须腹菌属Rhizopogon和缘腺革菌属Amphinema。6月份菌根中外生菌根真菌的多样性最大,显著高于其他月份。（2）红松林外生菌根真菌群落组成受到土壤pH、有效磷含量、有效钾含量和土壤有效氮含量的影响,它们与外生菌根真菌优势属相对丰度呈现正相关或负相关。（3）根围土壤内真菌是影响红松根系外生菌根真菌相对丰度的另一重要因素,其中,包括普可尼亚属Pochonia、产丝齿菌属Hyphodontia、镰刀菌属Fusarium、Collembolispora、枝穗霉属Clonostachys、Apodus、鹅膏属Amanita在内的土壤真菌与根内外生菌根真菌的相对丰度呈线性关系。同时,超过85%的根内外生菌根真菌与同一取样地的土壤共有,可以认为侵染和扩散是红松根内外生菌根真菌群落形成的主要方式,同时兼有植物根系的选择,因为根内并不包括所有土壤中存在的外生菌根真菌,其机制需要进一步人工模拟试验验证。     

竹叶兰根系共生真菌群落结构及生物学功能初探

为研究竹叶兰Arundina graminifolia根系共生真菌的群落结构及对寄主的营养作用,采用高通量测序技术对野生竹叶兰根围土壤、根表、根内3个生态位真菌的种类及生物学功能进行鉴定与预测。所测竹叶兰根系共生真菌的平均辛普森指数为根围0.972、根 表0.905、根内0.703,说明3个位点都具有丰富的共生真菌;根围土壤真菌香农指数7.393显著高于根表和根内香农指数4.728和2.872,根表真菌多样性显著高于根内（P<0.05）。根表、根内有子囊菌门、担子菌门、罗兹壶菌门、壶菌门、毛霉菌门和被孢霉门,较根围土壤缺少球囊菌门和梳霉菌门;分子方差分析（AMOVA）证实3个生态位的真菌群落结构差异极显著（P=0.004）。各生态位丰度最高的20个真菌仅属于子囊菌和担子菌的40个属,其中子囊菌有30个属,种类数量占优势,而担子菌的单个种类丰度高于子囊菌。根围土壤腐生型真菌占优势（44.07%）;根表主要有腐生、病原、共生型真菌;根内真菌营养类型差异大,样品M1的共生型真菌为优势类型（97.21%）,M2、M3以腐生型占优（90.96%）。优势共生型真菌有革菌属Threlephora、根须腹菌属Rhizopogon和Dentiscutata,腐生型真菌主要有长毛孔菌属Funalia和Vuilleminia,均为担子菌。研究结果为揭示竹叶兰与根系真菌的营养关系以及共生真菌的开发提供了依据。     

短花针茅荒漠草原土壤微生物群落组成及结构

为详细了解内蒙古短花针茅荒漠草原生态系统中土壤微生物群落组成与结构。对其土壤中微生物的总DNA提取后,采用高通量测序技术对土壤中细菌的16Sr DNA和真菌的ITS基因进行了序列测定,分析了短花针茅荒漠草原土壤中微生物群落结构特征。结果表明,共获得细菌OTUs13711个,真菌OTUs 5929个。物种分类显示,细菌种类隶属于29门57纲111目191科485属,其中优势类群为Gammaproteobacteria和Thermoleophilia,它们的相对丰度分别为32.68%和26.83%。真菌隶属于4门16纲45目78科105属,优势类群为Ascomycota和Basidiomycota,它们的相对丰度分别为35.76%和25.90%。土壤中细菌群落的多样性和丰富度均高于真菌。     

内蒙古不同气候带白桦外生菌根真菌群落结构及影响因素

白桦是天然次生林生态系统演替过程中的先锋树种,是典型的外生菌根树种。基于Illumina Miseq高通量测序技术及生物信息学方法,分析了白桦外生菌根真菌多样性和群落结构及其驱动因素。结果表明,白桦根围土壤中共获得261个外生菌根真菌OTUs,隶属于2门、4纲、11目、29科、50属。在门水平上,担子菌门(Basidiomycota)真菌相对丰度占93.5%;其余为子囊菌门(Ascomycota)真菌,相对丰度占6.5%。在属水平上,相对丰度≥1%的优势属共有16个,其中红菇属(Russula,32.1%)、蜡壳耳属(Sebacina,19.9%)和丝膜菌属(Cortinarius,11.8%)的相对丰度最高,分布广泛,在所有样点均有出现。采用RDA和SPSS分析了外生菌根真菌群落组成差异的驱动因素,pH值、总氮、土壤含水量和速效钾对外生菌根真菌的分布均有极显著影响,其中,pH值对外生菌根真菌多样性及群落结构变化的解释度最高,为34.3%,其次为总氮、土壤含水量和速效钾,解释度分别为25.1%、16.8%和5.4%。研究结果阐明了跨气候带白桦外生菌根真菌的群落结构和影响因素,可为深入理...     

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...     

辽宁省9种兰科植物根内与根际土壤中真菌群落结构的差异

兰科植物的生存及生长高度依赖其根中的共生真菌, 其中的菌根真菌更是对兰科植物的种子萌发与后续生长有着非常重要的作用, 研究兰科植物根中的真菌, 尤其是菌根真菌, 对兰科植物的保护有重要作用。该研究利用第二代测序技术, 对中国辽宁省境内的9种属于极小种群的兰科植物的根、根际土和根围土中的真菌群落和菌根真菌组成进行了研究。结果显示, 兰科植物根中的真菌群落和根际土、根围土中的真菌群落具有显著差异。兰科植物根中的总操作分类单元(OTU)数目远小于根际土和根围土中的总OTU数目。同时, 兰科植物根中菌根真菌的种类和丰度与根际土、根围土中菌根真菌的种类与丰度没有明显联系。FunGuild分析结果显示, 丛枝菌根真菌在根际土与根围土中的丰度非常高, 但在兰科植物的根中却数量极少。这些结果表明, 兰科植物根中的真菌群落与土壤中的真菌群落在一定程度上是相互独立的。     

辽宁省9种兰科植物根内与根际土壤中真菌群落结构的差异

兰科植物的生存及生长高度依赖其根中的共生真菌,其中的菌根真菌更是对兰科植物的种子萌发与后续生长有着非常重要的作用,研究兰科植物根中的真菌,尤其是菌根真菌,对兰科植物的保护有重要作用。该研究利用第二代测序技术,对中国辽宁省境内的9种属于极小种群的兰科植物的根、根际土和根围土中的真菌群落和菌根真菌组成进行了研究。结果显示,兰科植物根中的真菌群落和根际土、根围土中的真菌群落具有显著差异。兰科植物根中的总操作分类单元(OTU)数目远小于根际土和根围土中的总OTU数目。同时,兰科植物根中菌根真菌的种类和丰度与根际土、根围土中菌根真菌的种类与丰度没有明显联系。FunGuild分析结果显示,丛枝菌根真菌在根际土与根围土中的丰度非常高,但在兰科植物的根中却数量极少。这些结果表明,兰科植物根中的真菌群落与土壤中的真菌群落在一定程度上是相互独立的。     

陕西榆林沙区樟子松根内真菌群落结构和功能群特征

樟子松Pinus sylvestris var. mongolica是我国北方沙区生态环境建设的重要树种之一,但衰退问题严重。根内真菌与樟子松生长密切相关,可能是影响樟子松衰退的重要因素。为揭示根内真菌群落结构和功能群特征,以陕西榆林沙区中龄（27a）、近熟（33a）、成熟（44a）3个龄组樟子松人工林为研究对象,采用野外调查与分子生物学相结合的研究方法,鉴定分析樟子松根内真菌群落结构和功能群。结果表明：（1）樟子松根尖样品共获得855个OTUs,不同林龄樟子松根内真菌多样性不存在显著差异（P>0.05）。（2）根内真菌隶属于6门18纲48目87科197属,子囊菌门Ascomycota和担子菌门Basidiomycota比例高达97.31%,优势属为青霉属Penicillium和Archaeorhizomyces。（3）随林龄增加,樟子松根系中病理营养型和腐生营养型真菌比例先增加后下降,而共生营养型真菌比例先下降后上升。榆林沙区樟子松根内真菌物种组成丰富,功能群类型多样,外生菌根真菌为主要功能群,近熟林腐生营养型真菌相对丰度高于共生营养型真菌,可能是樟子松退化的潜在原因。     

内蒙古地区白桦根围土壤外生菌根真菌群落结构

为了解白桦外生菌根真菌的群落结构,本研究选取了内蒙古赤峰市黑里河、赛罕乌拉以及阿拉善盟贺兰山3个国家自然保护区,采集白桦林下根围土壤,利用Illumina MiSeq测序平台对扩增子真菌ITS1区进行高通量测序。测序共获得外生菌根真菌序列 1 041条,划分为404个OTU,隶属于2个门、6个纲、11个目、25个科、38个属,主要分布于担子菌门Basidiomycota。3个采样地共有优势外生菌根真菌OTU 21个,归属于红菇属Russula、乳菇属Lactarius、锁瑚菌属Clavulina、丝膜菌属Cortinarius、蜡壳耳属Sebacina、丝盖伞属Inocybe、Amphinema属、蜡伞属Hygrophorus,其中Russula占绝对优势。在黑里河与赛罕乌拉,Russula和Clavulina为绝对优势属;在贺兰山,Cortinarius和Sebacina为绝对优势属。土壤环境因子对群落中优势外生菌根真菌的影响程度依次为pH>Na>Ca>Mg>TN>K>TP>TC,其中pH、Ca与Mg对3个采样地的优势外生菌根真菌的分布差异造成显著影响。黑里河与赛罕乌拉的白桦外生菌根群落结构在属水平和优势属水平上相似性高于这两个采样地与贺兰山的白桦外生菌根群落结构。     

蝉棒束孢内菌核、菌膜及其生境土壤真菌群落结构及生态功能分析

通过分析蝉棒束孢Isaria cicadae内菌核、菌膜及其生境土壤的真菌群落结构与核心真菌组的生态功能,初步探索蝉棒束孢自然生长过程中内环境真菌与其周围环境中真菌的关系。本研究利用高通量测序技术检测6株采自贵阳大将山和贵阳森林公园的蝉棒束孢及土壤样本,结果表明,蝉棒束孢内菌核共检测到43个真菌属,菌膜检测到58个真菌属,菌际土检测到260个真菌属,且内菌核和菌膜真菌群落结构相似。而两地生境土的真菌群落结构有差异,大将山以棒束孢属Isaria、被孢霉属Mortierella和一分类地位未知属占优势,而贵阳森林公园以被孢霉属、隐球酵母属Cryptococcus、红菇属Russula、棒束孢属占优势,且两地菌际土中棒束孢属的丰度均显著高于其他土样。核心真菌组检测分析显示,内菌核的核心真菌组有10个OTUs,菌膜的核心真菌组有5个OTUs,菌际土的核心真菌组有20个OTUs,3种样本的核心真菌组的生态功能群均检测到有与植物相关的功能群,内菌核中检测到外生菌根真菌群,菌膜中检测到植物病原真菌群,菌际土中检测到丛枝菌根真菌群和植物病原菌群。     

马尾松根生产苗与常规苗外生菌根真菌多样性特征

以湖南省林业科学院龙伏试验基地3年生常规方法培养的马尾松苗Pinus massoniana（以下简称常规苗）和3年生马尾松根生产（root production method,RPM）苗根、根际土为研究对象,采用 Illumina MiSeq 测序技术研究其根系及根际土壤外生菌根真菌（ectomycorrhizal fungi,ECMF）群落结构特征,旨在探明其土壤微生境的差异,进而为人工接种菌根真菌及改良常规苗的土壤微生境奠定基础。测序共获得170 148条ECMF序列,划分为20个OTUs（operational taxonomic units,OTU）,隶属于2门、3纲、7目、8科、11属。Chao1丰富度指数、Ace丰富度指数、Simpson多样性指数与Shannon-Wiener多样性指数均表现为常规苗根际土的OTUs丰富度高于RPM苗根际土,并且根样OTUs丰富度低于根际土样（P<0.05）。不同样品的ECMF优势属占比也不同,RPM苗根样中占比最大的为Amphinema（47.89%）,常规苗根样为Tomentella（70.60%）;RPM苗土样中占比最大的为Tylospora（62.33%）,常规苗土样为Tomentella（55.69%）。冗余分析表明,土壤pH值对ECMF的影响程度最大,其次为速效磷和有机质;同时,不同理化因子对群落多样性指数及优势属的影响也存在差异。     

广西凭祥红锥-马尾松混交林菌根际微生物群落结构

以广西凭祥红锥-马尾松混交林中红锥和马尾松为研究对象,采集林下外生菌根和根际土壤,利用高通量测序分析该混交林下的菌根际微生物群落结构.结果 表明,红锥、马尾松菌根际优势真菌为红菇属Russula、被孢霉属Mortierella、乳菇属Lactarius、鹅膏属Amanita、拟锁瑚菌属Clavulinopsis、丝盖伞...     

杨树人工林根际古菌群落随细根生长的演变

研究细根不同生长时期根际土壤古菌群落组成结构差异,对深入了解林木细根与土壤微生物互作关系具有重要理论意义.依据细根表面颜色,采集杨树一级细根不同生长时期(白色新生根、黄色成熟根、褐色衰老根)根际土壤并提取微生物总DNA,采用特异性引物对古菌16S rDNA V4-V5区进行扩增,利用Illumina MiSeq平台进行古菌高通量测序分析.结果表明: 新生根和衰老根根际土壤古菌群落操作分类单元(OTU)丰富度相似,而成熟根根际土壤古菌群落OTU数量较少.新生根和成熟根根际土壤共同含有134个OTU;成熟根和衰老根根际土壤共同含有87个OTU,新生根和衰老根根际土壤共同拥有90个OTU.α多样性分析表明,成熟根根际土壤古菌群落Chao1指数和ACE指数显著低于新生根和衰老根根际土壤,而衰老根根际土壤古菌群落Simpson指数和Shannon指数显著低于新生根和成熟根根际土壤.PERMANOVA分析表明,新生根和衰老根根际土壤古菌群落组成有显著差异.物种注释显示,杨树根际土壤共包含12个古菌属,其中新生根5个、成熟根10个、衰老根6个.β多样性指数表明,杨树根际土壤古菌群落相似度随着细根的生长逐渐下降,不同生长阶段细根根际土壤的古菌群落结构有较大差异.其中,占绝对优势的古菌为氨氧化古菌Candidatus_Nitrososphaera,其相对丰度超过70%.且随细根生长发育,该类古菌在根际土壤中的丰度呈现上升趋势,表明其可能与细根的生长发育关系密切.     

岷江干旱河谷小马鞍羊蹄甲根围丛枝菌根真菌群落的研究

丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）在促进植物生长及土壤改良等方面的积极作用使其在退化生态系统的植被重建过程中发挥着关键作用。本研究采用建立克隆文库及测序的分子方法对四川省岷江干旱河谷乡土优势灌木小马鞍羊蹄甲Bauhinia faberi var. microphylla根围AMF的群落组成进行了探讨,以期为该地区乡土植被的保存与恢复提供理论依据。本研究中共检测到53个AMF类群（OTUs）,通过系统发育分析,将其划分为球囊菌门Glomeromycota的7科10属。Glomus、Diversispora与Funneliformis 3个属为小马鞍羊蹄甲根围土壤中的优势属,其中Glomus具有最高多度,其序列数及OTUs数均占总数的50%以上;Rhizophagus与Archaeospora为稀有属,其余各属为常见属。本研究表明,自然条件下研究区优势灌木小马鞍羊蹄甲根围具有相对丰富的AMF类群,同时也反映了AMF在干旱河谷区可能发挥着重要的生态功能。     

楸树实生苗和嫁接苗根相关真菌群落结构和多样性

以1、2、3年生的楸树实生苗和嫁接苗（梓树砧木）根系为研究对象,通过对ITS rDNA区域标记扩增子的Illumina MiSeq测序,分析不同苗龄楸树实生苗和嫁接苗根相关真菌的结构组成和多样性。获得根相关真菌OTU共842个,分属4门、24纲、70目、134科、233属、347种;丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi）AMF-OTU共42个,分属1门、1纲、3目、3科、3属、13种。根相关真菌和AMF的OTU数量、丰度和多样性在实生苗中均随苗龄的增加而降低,而在嫁接苗中则随着苗龄的增加而增加。门水平上,实生苗与嫁接苗根相关真菌的优势菌都是子囊菌门Ascomycota、担子菌门Basidiomycota和接合菌门Zygomycota,但它们的相对丰度有所差异;属水平上,实生苗和嫁接苗根相关真菌的优势菌种在组成和数量上都具有一定的差异性。楸树根相关真菌拥有3种营养模式和12个生态功能群,其中实生苗根系中病理营养型真菌的比例大于嫁接苗,腐生营养型则差异不大,而共生营养型则小于嫁接苗。生态功能群分析显示大多数楸树根系真菌表现出多种生存策略,部分真菌可以在植物-真菌-动物中跨界侵染。该研究可为楸树根相关真菌的利用提供一定的理论依据和基础。     

不同产地杜仲根际土真菌群落结构的差异性分析

基于宏条码技术对采自贵州遵义县、湖南慈利县和四川旺苍县3个杜仲产地根际土壤的真菌群落组成进行了分析。研究获得根际土壤真菌有效序列共10 775条,聚类后OTUs对应的真菌类群涉及子囊菌门Ascomycota、担子菌门Basidiomycota、接合菌门Zygomycota、球囊菌门Glomeromycota、壶菌门Chytridiomycota、类原生动物门Rozellomycota的22纲、59目、103科、108个属的550个真菌分类单元(OTUs)。在属的水平上,湖南慈利样本(ECS)有119个属,优势属为镰刀菌属Fusarium,相对丰度为16.31%,其次是被孢霉属Mortierella(14.67%)、毛壳菌科Chaetomiaceae一未定属(13.01%)和木霉属Trichoderma(11.37%)等。四川旺苍样本(EWS)共有116个属,优势属为丝齿菌属Hyphodontia,相对丰度32.32%,其次为镰刀菌Fusarium(13.41%)等。贵州遵义样本(EZS)有110个属,优势属为被孢霉属Mortierella,相对丰度30.74%,其次是木霉属Trichoderma(25.96%)和镰刀菌属Fusarium(4.85%)等。α多样性分析表明,不同产地杜仲根际土壤真菌群落组成有明显差异。遵义样本(EZS)、慈利样本(ECS)和旺苍样本(EWS)的Shannon多样性指数从高到低为:ECS(2.7661)> EZS(2.4841)>EWS(2.1326)。不同杜仲产区土壤理化因子及4个主要活性成分(松脂醇二葡萄糖苷、绿原酸、京尼平苷酸和京尼平苷)与根际土真菌群落组成的相关性分析表明,4个主要活性成分皆为四川旺苍(EWS)产地含量最高,其次是湖南慈利,贵州遵义最低甚至不含京尼平苷。杜仲根际土壤样品真菌物种组成丰富,不同地区杜仲根际土壤真菌群落组成、分类单元的相对丰度及优势分类单元皆存在不同程度差异。杜仲根际土真菌群落结构的多样性与土壤理化因子及杜仲主要有效成分含量具有一定相关性。杜仲根际土真菌群落组成的结构谱是杜仲道地性的重要特征。