白马雪山云南黄芪与灰毛康定黄芪根际微生物物种多样性及抗生物膜活性菌株筛选

【背景】细菌生物膜是造成病原菌耐药性增强和持续感染的主要因素,但目前尚无针对抗菌膜的特效药物。特境植物根际微生物可产生大量具有提高宿主免疫功能的活性成分,极具抗生物膜药源开发潜力。【目的】了解滇西北高寒特境白马雪山分布的云南黄芪与灰毛康定黄芪植物根际微生物的物种多样性,并对可培养菌株进行抑菌与抗生物膜活性筛选。【方法】采用宏基因组技术结合传统微生物培养方法,对采自我国云南迪庆藏族自治州德钦县白马雪山的云南黄芪与灰毛康定黄芪的根际微生物进行物种多样性研究,并通过“孔板法”测定其可培养菌株发酵液乙酸乙酯粗浸膏的抗菌、抗生物膜活性。【结果】宏基因组测序结果显示,云南黄芪根际土壤样本中的微生物来自6门7纲8目8科9属10种,其中栖热菌属为优势菌群;灰毛康定黄芪根际土壤样本中的微生物来自6门8纲10目11科14属15种,其中慢生根瘤菌属为优势菌群。通过纯培养共获得145株可培养菌株,包括112株细菌和33株真菌。其中,云南黄芪根际细菌59株,共计16属35种,优势属为假单胞菌属和链霉菌属;根际真菌19株,共计4属5种,优势属为曲霉属;灰毛康定黄芪根际细菌53株,归属于16属29种,优势属为芽孢杆菌属与寡养单胞菌属;根际真菌14株,归属于3属4种,优势属为曲霉属。从不同种水平上选择51株细菌和7株真菌为代表菌株进行抗生素药源评估,发现5株细菌及1株真菌发酵液的乙酸乙酯粗浸膏具有中等至较强的抗革兰阳性菌活性,而且其中4株具有抗MRSA生物膜活性,最终确定了链霉属放线菌Streptomyces fulvissimus KTA1和曲霉属真菌Aspergillus fumigatus YNF5为潜力活性菌株。【结论】首次报道了滇西北地区高寒特境黄芪属植物根际微生物具有较好的物种多样性,而且具有一定的抗生素药用资源开发潜力。本研究对滇西北高寒特境特色植物来源的微生物资源开发利用与保护具有重要的借鉴意义。     

烟草根际可培养微生物多样性及防病促生菌的筛选

【背景】根际微生物在植物根部生态系统中扮演着重要角色,影响着植物的营养吸收和健康生长。【目的】了解常年不发病烟田烤烟品种K326根际可培养微生物的多样性,筛选具有防病促生功能的菌株,为烟草病害绿色防控提供资源。【方法】采用传统培养方法对烟草根际土壤中的细菌和真菌进行分离鉴定,评价菌株的促生特性及病原菌拮抗能力,并进一步验证典型菌株对盆栽烟苗的促生效果。【结果】共获得261株微生物菌株,包括160株细菌和101株真菌。经分子鉴定,细菌中以变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)为主要类群;真菌中以子囊菌门(Ascomycota)和毛霉菌门(Mucoromycota)为主要类群。在属水平上,细菌以假单胞菌属(Pseudomonas)和芽孢杆菌属(Bacillus)为主,真菌以曲霉属(Aspergillus)和青霉属(Penicillium)为主。从不同种水平上进一步选择44株细菌为代表菌株,发现它们均具有不同程度的吲哚-3-乙酸(Indole-3-Acetic Acid,IAA)产生能力,9株能够溶解有机磷,16株能够溶解无机磷,13株产生铁载体,14株产...     

蒙古黄芪不同生育期黄酮类成分积累及其根际微生物多样性研究

该研究比较了内蒙古赤峰市翁牛特旗、锡林郭勒盟正蓝旗、包头市固阳县、山西省大同市浑源县和甘肃省定西市陇西县5个不同种源的蒙古黄芪不同生育期生长情况及黄酮类成分含量积累,并采用Illumina MiSeq高通量测序技术分析不同生育期根际土壤微生物多样性。结果显示:(1)随着生育期推进,固阳、浑源和赤峰种源的黄芪生长较快,根干重在9月份达到峰值,其他生物量指标种源间差异不大。(2)陇西和浑源种源的黄芪根中毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量较高,并在9月份达到峰值,而其他成分(芒柄花苷、毛蕊异黄酮和芒柄花素)呈波动变化。(3)蒙古黄芪不同生育期内根际土壤微生物群落差异较大,其中根际细菌变化最为明显,9月份多样性更高,而真菌群落差异相对较小,不同种源间根际微生物群落组成相似。研究表明,蒙古黄芪毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量随生育期显著上升,故最佳采收期不宜过早,而微生物群落结构的差异可能是蒙古黄芪获得生长优势和有效成分积累的重要因素之一。     

东乡野生稻根际可培养细菌多样性及其植物促生活性分析

为了解江西东乡野生稻(Oryza rufipogon)不同生育期根际可培养细菌群落多样性动态,从中寻找新的具有植物促生活性的微生物资源,分别于2009年5月、8月和11月采集了东乡野生稻秧苗期、抽穗期和成熟期根际土壤,采用稀释平板法分离到118株根际细菌,并检测了其植物促生活性.16S rRNA基因序列分析结合菌体形态...     

不同栽培时间三叶赤楠根际微生物多样性及其PCR-DGGE分析

应用聚合酶链式反应—变性梯度凝胶电泳（PCR-DGGE）研究了不同栽培时间三叶赤楠根际微生物多样性特征。结果表明：采用改进的蛋白酶K-CTAB法提取的三叶赤楠土壤DNA经PCR扩增的产物经DGGE检测后得到的电泳条带清晰且分离效果好,可以明显反映出三叶赤楠生长过程中土壤微生物多样性的变化。栽培时间对三叶赤楠根际微生物特征有很大影响：随着栽培时间增加,土壤微生物多样性增加,在第4年多样性指数达到最高值2.741,第8年时多样性指数降为1.378。不同栽培时间三叶赤楠根际微生物类群组成有所变化。根际微生物特征可以作为盆景换盆的一个指导因素,三叶赤楠盆景的换盆在其生长4~6年时进行可能最为合适,此时三叶赤楠根际微生物的多样性最为丰富,进行换盆会加快其根际微生态系统的建成。     

大庆盐碱地九种植物根际土壤微生物群落结构及功能多样性

盐碱土是陆地表面生态脆弱区域。它与荒漠化过程相伴而生,不但造成了资源的破坏、农业生产的巨大损失,而且还对生物圈和生态环境构成威胁。研究盐碱地植物根际土壤微生物群落的多样性,对于盐碱土壤的植被恢复和生态重建具有重要意义。运用PCR-DGGE技术和Biolog微平板法,对大庆盐碱地9种不同植物根际土壤微生物结构和功能的多样性进行了分析。结果表明,不同植物根际土壤微生物组成不同,同一科的植物具有相似的微生物组成。对11个克隆进行了序列测定,发现这一地区植物根际优势微生物菌群为变形菌门(Proteobacteria)和酸杆菌门(Acidobacteria)。利用Biolog微平板法分析了微生物群落功能多样性。结果表明,不同植物根际土壤细菌群落对底物碳源的代谢特征存在着一定的差异,其中豆科的野大豆根际土壤细菌对底物碳源的代谢能力最强。     

基于高通量测序考察甘肃黄芪种植区根际土壤微生物群落结构及多样性

采用高通量测序技术,考察分析甘肃6个不同黄芪种植区黄芪根际微生物菌群结构特征.结果表明,甘肃黄芪种植的六个地区其根际土壤细菌分属于31个门、97个纲、211个目、330个科、614个属、共1163个种,根际土壤真菌分属于13个门、46个纲、98个目、202个科、412个属、共656个种.细菌在门水平的群落结构特征主要为...     

入侵植物加拿大一枝黄花根际解钾菌多样性及解钾活性

入侵植物加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)具有较强的钾(K)富集能力, 这可能和其对土壤微生物群落的改变有关。根际解钾菌能够将植物难以利用的矿物态钾转化为植物可以利用的可溶性钾, 而加拿大一枝黄花如何影响根际解钾菌多样性和解钾活性尚未明了。该研究以浙江省杭州湾湿地围垦区内自然生长的加拿大一枝黄花和其伴生本地植物白茅(Imperata cylindrica)为研究对象, 比较了加拿大一枝黄花和白茅体内及土壤中的钾含量水平, 钾供给水平对生物量积累的影响, 以及根际解钾菌的数量、多样性和解钾活性的差异。结果表明, 加拿大一枝黄花茎、叶中的钾含量均显著高于白茅, 分别是白茅的1.59和7.33倍; 加拿大一枝黄花和白茅的土壤全钾含量差异不显著, 速效钾含量在0-10 cm土层中差异显著、在10-20 cm土层中差异不显著。随着钾供应水平提高, 加拿大一枝黄花和白茅的生物量均显著增加。利用解钾培养基计数培养后发现, 加拿大一枝黄花根际解钾菌的数量是白茅的3.51倍。分离培养后将出现解钾圈的菌株进行鉴定, 利用解钾液体培养实验测定其解钾量, 发现从加拿大一枝黄花根际土中分离得到的15个解钾菌株中, 有9个具有高效解钾能力, 其处理液中K ⁺含量较空白对照高出85.11%-192.54%, 其中菌株H2-20解钾能力最强, 解钾量为10.657 mg·L ^-1。加拿大一枝黄花根际解钾菌解钾作用显著高于白茅。经16S rDNA鉴定发现, 加拿大一枝黄花15个根际解钾菌株分属11个属, 其中有6个属已经被报道证实具有明显解钾能力。这些结果表明加拿大一枝黄花根际解钾菌数量较为丰富, 且大多具有较高解钾活性, 可能对其钾富集具有重要贡献。     

耐砷促生菌对超富集植物蜈蚣草砷吸收及根际微生物群落的调控作用

【目的】分析添加外源促植物生长微生物(plant growth-promoting bacteria,PGPB)对植物生长、砷富集和根际微生物的影响,为植物-微生物联合修复砷污染土壤提供参考。【方法】通过添加外源PGPB,研究蜈蚣草生物量和砷富集量与外源微生物促植物生长特性的关系,采用高通量测序技术分析蜈蚣草根际微生物群落在外源PGPB干预下的变化规律。【结果】2株根际菌(假单胞菌PG12、芽孢杆菌R19)和1株内生菌(恶臭假单胞菌S6)具备典型的促植物生长特性,对蜈蚣草的促生作用顺序为：PG12>S6>R19,与对照组相比,生物量分别提高了234%(P<0.01)、136%(P<0.01)和67%;添加外源PGPB后,蜈蚣草砷含量从对照的18.50 mg提高到了31.25-46.95 mg,增幅高达153%(PG12)和139%(S6),对应的蜈蚣草砷浓度从2616.34mg/kg降至1348.04-2 156.23 mg/kg,呈现出典型的砷“稀释效应”;α多样性指数Sobs、Chao和Ace显示,仅R19处理显著提高了根际微生物的群落多样性,而β多样性指数...     

The white-line-in-agar test is not specific for the two cultivated mushroom associated pseudomonads, Pseudomonas tolaasii and Pseudomonas "reactans"

A sharply defined white line in vitro forms between the pathogenic form of Pseudomonas tolaasii and another Pseudomonas bacterium, referred to as "reactans". This interaction has been considered as highly specific. However, results presented in this study rise doubt about the strict specificity of this interaction, as some other pseudomonads, associated with the cultivated mushroom Agaricus bisporus, also yielded a white line precipitate when they were streaked towards Pseudomonas tolaasii LMG 2342T. Moreover, some Finnish isolates inducing brown blotch symptoms on mushrooms like P. tolaasii(T), produced a typical white precipitate when streaked towards P. "reactans" LMG5329, even though phenotypical and genotypical features exclude these isolates from the species P. tolaasii. We propose that the white-line-in-agar (WLA) test should no longer be considered as an unequivocal diagnostic trait of P. tolaasii.     

Interaction between gfp-tagged Pseudomonas tolaasii P12 and Pleurotus eryngii

Pseudomonas sp., (formerly reported as strain P12) which produces brown blotch disease symptoms on Pleurotus eryngii, has been identified as P. tolaasii based on its biochemical, physiological properties and 16S rDNA sequence analysis. This pathogen is able to infect basidiocarps when surface-inoculated on mushroom casing soil. However, infected basidiocarps develop the brown blotch disease symptoms when the pathogen concentration in the fruiting body tissues is higher than 10(4) cfu/g d.w. Using gfp-tagged cells and confocal laser scanning microscopy, it was possible to show that the pathogen has the ability to tightly attach to the hyphae of Pleurotus eryngii.     

大蒜浸出液对平菇细菌性褐斑病病原菌托拉斯假单胞杆菌的抑菌作用

【背景】由托拉斯假单胞杆菌(Pseudomonas tolaasii)引起的平菇细菌性褐斑病在国内外大面积发生,导致产量降低,并有潜在的安全风险,寻找安全有效的抑菌剂对产业发展具有重要意义。【目的】通过5种不同溶剂提取得到大蒜浸出液,测定其对平菇细菌性褐斑病病原菌托拉斯假单胞杆菌的抑制作用,同时检测其对平菇菌丝生长的作用。【方法】利用抑菌圈法测定5种不同的大蒜浸出液对托拉斯假单胞杆菌的抑菌作用,利用平板扩散法筛选能促进平菇菌丝生长的药剂及适宜的浓度。【结果】5种大蒜浸出液原液对托拉斯假单胞杆菌均有显著的抑菌活性,其中大蒜山杏壳木醋液浸出原液抑菌效果最强。不同浓度的大蒜浸出液抑菌作用比较发现,浓度为10%的大蒜山杏壳木醋液浸出液具有较好的抑菌效果,其抑菌效果与0.33 mg/mL的链霉素相当,并对平菇菌丝生长有显著的促进作用,菌丝生长速度显著大于对照,并且菌丝浓密,边缘整齐。【结论】本研究为大蒜与山杏壳木醋液复配药剂防治平菇细菌性褐斑病奠定了实验基础。     

The structure of a pyoverdine produced by a Pseudomonas tolaasii-like isolate

Cultures of Agaricus bisporus, the most extensively cultivated mushroom, can be infected severely by Pseudomonas tolaasii. This pathogen is characterized by the so-called white line reaction, a precipitate formed on agar plates between its colonies and those of P. reactans, both belonging to the collective species P. fluorescens. A recent study has shown that a group of P. tolaasii isolates can be subdivided into two groups or 'siderovars', based on the pyoverdines they produce (Munsch et al. 2000). One group of strains is characterized by the pyoverdine described by Demange et al. (1990). A representative of the second group (strain Ps3a) was found to produce the same pyoverdine as a strain which had been classified before as P. aureofaciens. However, based mainly on 16S rRNA gene sequence comparisons and REP-PCR generated fingerprints, the two strains are not identical. They are also distinguishable from the P. tolaasii type strain.     

不同植物对黄顶菊根际土壤微生物和土壤养分的影响

[目的] 不同植物对外来入侵植物的抵御能力不同,研究不同植物对入侵植物根际土壤生态的影响可为筛选入侵植物的竞争替代植物提供科学依据。[方法] 利用同质园试验,以入侵植物黄顶菊为研究对象,设置黄顶菊单种、黄顶菊与不同植物（地肤、苘麻、苏丹草、反枝苋）混种处理,采用磷脂脂肪酸分析方法来研究不同植物对黄顶菊根际土壤微生物群落结构的影响,并结合土壤养分的变化探究不同植物对黄顶菊根际土壤生态的影响。[结果] 与黄顶菊单种相比,地肤和苘麻降低了黄顶菊根际微生物的总含量,改变了黄顶菊根际微生物群落结构。地肤、苘麻能竞争性抑制黄顶菊对铵态氮的吸收,从而抑制黄顶菊的生长。[结论] 不同植物的抵御能力与其土壤生态有关,替代植物通过改变黄顶菊根际土壤微生物,抑制黄顶菊对氮的吸收,从而抑制黄顶菊的生长,实现对黄顶菊的替代控制。     

Evidence for genotypic differences between the two siderovars of Pseudomonas tolaasii,cause of brown blotch disease of the cultivated mushroom Agaricus bisporus

Sixteen representative isolates of Pseudomonas tolaasii, the causal agent of brown blotch of the cultivated mushroom Agaricus bisporus, were previously assigned to two siderovars (sv1 and sv2) on the basis of pyoverdines synthesized. Each isolate was pathogenic and produced a typical white line precipitate when cultured adjacent to Pseudomonas "reactans" strain LMG 5329. These 16 isolates of P. tolaasii, representing sv1 and sv2, were further characterized using genotypic methods to examine the relationships between the isolates. Rep-PCR studies revealed two distinct patterns from these isolates, which were consistent with the siderovar grouping. Ribotyping differentiated P. tolaasii LMG 2342T (sv1) and PS 3a (sv2) into two distinct ribotypes. A pair of primers, targeted to a 2.1-kb fragment of tl1 (encoding a tolaasin peptide synthetase), yielded the same PCR product from P. tolaasii LMG 2342T (sv1) and PS 22.2 (sv1), but not from PS 3a (sv2). Southern blot analysis indicated that homologues of tl1 are present in PS 3a, but the pattern of hybridization differed from PS 22.2 and LMG 2342T. Sequence determination and analysis of the internally transcribed spacer region ITSI for P. tolaasii LMG 2342T, LMG 6641, and PS 3a strains further supported the presence of the two siderovars. It is concluded that considerable genotypic differences exist among Finnish isolates of P. tolaasii causing brown blotch disease on the cultivated mushroom, which is in agreement with the phenotypic diversity highlighted through previous siderotyping studies.     

降香黄檀土壤微生物数量的时空动态特征

【目的】研究降香黄檀土壤微生物数量在时间和空间上的动态特征,可为降香黄檀栽培技术的完善提供数据支持。【方法】采用稀释平板涂布法,比较分析降香黄檀根际和非根际土壤微生物三大类群(细菌、放线菌、真菌)数量的季节及垂直分布情况。【结果】(1)降香黄檀根际和非根际土壤均表现为春季细菌、真菌数量较多,冬季细菌数量较少,秋季真菌数量较少;非根际土壤放线菌冬季数量较多,秋季数量较少。(2)细菌的根际效应最为明显,其R/S为0.12~62.96;真菌次之,其R/S为0.22~2.46;放线菌的根际效应较小,其R/S为0.32~1.01。(3)降香黄檀上层土(0~20 cm)的微生物数量普遍高于其他土层;随着土层加深,微生物数量表现为逐渐下降或先下降后升高2种变化趋势。【结论】降香黄檀土壤微生物数量的分布受季节和土层的影响。     

辣椒秸秆对滇黄精及其根际微生物群落的影响

【背景】根际微生物直接或间接影响药用植物的生长发育和品质形成,通过改善土壤理化性质来提高益生菌多样性,促进植物病虫害的生物防治和提高植物产量、品质。【目的】探究栽培土壤中添加辣椒秸秆对滇黄精生长质量和根际细菌群落结构的影响。【方法】收集种植滇黄精无处理土壤(CK)、添加腐熟辣椒秸秆改良肥土壤(X)、添加商品复合肥土壤(Y)的根际附着土样,测量滇黄精生长质量,并通过高通量测序对其根际细菌群落进行功能和结构解析。【结果】X处理的滇黄精生长质量显著优于CK处理,而且与Y处理无显著差异,其中多糖含量和根系活力明显提高,分别较Y处理提高了24.48%和56.98%。同时显著增加了种植土壤的有机质和孔隙度。在根际细菌群落分析中,相对丰度最高的是变形菌门(Proteobacteria),占比分别为CK的34.8%、X的34.6%、Y的41.3%,其中Y处理显著高于其他处理。其次是绿弯菌门(Chloroflexi),X处理为10.2%,高于CK处理(8.7%)和Y处理(5.8%)。t检验中秸秆处理蓝细菌门Cyanobacteria丰度显著高于对照,芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)和脱硫杆...     

干旱胁迫对蒙古黄芪生物量及其根际微生物种群数量的影响

以‘武川’和‘浑源’2个蒙古黄芪地方品种为试材,采用盆栽控水模拟干旱处理,研究干旱胁迫下黄芪生物量及根际微生物数量的动态变化规律。结果显示：随着干旱程度的加剧,2个品种的根际细菌和放线菌种群数量均呈先上升后下降的变化趋势,真菌数量却呈现持续减少,而细菌数量在根际微生物区系中占绝对优势;随干旱强度升高,2个品种黄芪根、叶组织相对含水量均表现出明显的逐渐下降趋势,其地上部生物量、根系生物量也均降低,而根冠比却逐渐增大;黄芪根际各菌类数量与其地上生物量存在显著正相关关系,但与根系生物量无显著相关关系。研究表明,黄芪的生长及其根际微生物数量均受到干旱胁迫的影响,且适度干旱有助于提高黄芪根际细菌及放线菌的数量,从而改变根际微生物群落结构组成,促进黄芪地上生物量的积累。