本溪山樱根际与非根际解磷细菌群落结构及动态变化

利用选择性培养基,对不同基质中的本溪山樱(Cerasus sachalinensis) 根际与非根际解磷细菌进行了分离、鉴定和分类,分析了3种不同基质中根际与非根际解磷细菌数量和类群的变化.结果表明,从3种不同配比的基质中分离纯化获得的解磷细菌分别属于13个属,以芽孢杆菌属(Bacillus)、假单胞菌属(Pseudomonas)和沙雷铁氏菌属(Serratia)为主.其中添加炉渣的基质最适于解磷细菌的生长与繁殖,其种群数量最高,但类群的多样性指数低于另外两种土壤.本溪山樱不同生育期根际与非根际解磷细菌种群数量不同,新梢停长期根际中定殖的解磷细菌种群最多（共分离到6个菌属）,新梢迅速生长期和落叶期较少,萌芽期最少.根际土壤解磷细菌多样性亦随生育期发生变化,新梢迅速生长期最高,落叶期次之,新梢停长期最低.非根际土壤则有随生育期逐渐减小的趋势.解磷细菌的根际效应较明显     

香蕉根际土壤解磷细菌的筛选、鉴定及解磷能力

【目的】以磷矿粉为难溶态磷,以期从香蕉根际土壤筛选出高效的解磷细菌。【方法】采用透明圈法和钼锑抗比色法分离筛选解磷细菌,通过形态学特征、生理生化试验结合16S rRNA基因序列分析及系统发育树比对鉴定其种属,并利用单因素试验方法研究不同碳源、氮源及C/N比值(40:1、20:1和8:1)对菌株溶解磷矿粉能力的影响。研究不同菌株解磷能力和培养介质pH值的变化关系。【结果】分离具有解磷能力的细菌8株,筛选出具有代表性的3个菌株B3-5-6、M-3-01和T1-4-01,初步鉴定菌株B3-5-6为嗜气芽孢杆菌(Bacillus aerophilus),M-3-01为虫内生沙雷氏菌(Serratia nematodiphila),T1-4-01为艾博丽肠杆菌(Enterobacter asburiae)。B3-5-6解磷能力与介质pH值之间存在线性负相关性(|r|=0.949 66>0.735),其相关性达到极显著水平;B3-5-6在碳源为蔗糖、氮源为(NH4)2SO4、C/N为40:1,M-3-01在碳源为葡萄糖、氮源为(NH4)2SO4、C/N为20:1,T1-4-01在碳源为乳糖、氮源为蛋白胨、C/N为20:1条件下解磷效果较好。解磷效果与初筛相比分别提高了1.12、1.17、2.55倍。【结论】不同的碳氮源、C/N值会直接影响磷细菌的解磷能力;筛选出一株解磷能力与培养介质pH之间存在着极显著相关性的细菌,其解磷机理有待进一步研究。     

海南生态区植物根际解磷细菌的筛选及分子鉴定

【目的】了解海南酸性土壤解磷细菌溶解Ca3(PO4)2和FePO4特性;筛选高效稳定的解磷菌株,为应用研究提供菌源。【方法】采集海南21种植物的根际土样品,用营养琼脂、结晶紫-营养琼脂、酵母粉-甘露醇琼脂,稀释涂布法分离土壤细菌,选取平板上菌落形态有明显区别的代表性菌落,用最低营养琼脂进行纯化;Ⅰ筛用Ca3(PO4)2固体培养基培养5 d,挑取有溶磷圈的菌落;Ⅱ筛用Ca3(PO4)2培养液在32℃、200 r/min条件培养6 d,挑取解磷量大于200 mg/L的菌株;Ⅲ筛是在4次继代培养及每次15 d的4℃保藏后,用Ca3(PO4)2培养液培养6 d,挑取解磷量大于200 mg /L的菌株。称Ⅲ筛的选出菌株为高效稳定的解磷细菌(PSBHS),用FePO4培养液对PSBHS培养6 d,并测定解磷量;用简并引物扩增PSBHS 16S rDNA基因一个长度约1460 bp的片段,测序后,通过Blast检索同源序列,鉴定解磷细菌分类。【结果】共分离到363个代表性菌株,通过Ⅰ筛、Ⅱ筛、Ⅲ筛的代表性菌株分别是126个、45个、14个;14个PSBHS在Ca3(PO4)2培养液中经6 d培养,解磷量达201.0 mg/L ~623.3 mg/L,培养结束时pH值(3.82~4.34)与解磷量呈极显著负相关（r = -0.8155)。14个PSBHS在FePO4培养液中经6 d培养,解磷量只有1.6 mg/L ~34.2 mg/L,培养结束时pH值(2.87~5.67)与解磷量也呈极显著负相关(r = -0.6836)。16S rDNA序列分析,确定了6个PSBHS为Acinetobacter, 3个为Pseudomonas, 3个为Serratia, 2个为Enterobacter。     

油用牡丹根际解有机磷细菌的筛选及解磷功能研究

油用牡丹作为市场上新兴的木本油料作物,土壤有效磷缺乏严重制约油用牡丹生长发育以及产量和品质的提升。分离筛选油用牡丹高效解磷细菌,充分发挥其根际微生物的作用,是实现油用牡丹高产优质目标、保障农业绿色发展的有效途径。以不同生长年限油用牡丹‘凤丹’根际土壤为研究对象,选用以植酸钙为磷源的培养基,利用平板稀释法分离筛选具有解有机磷能力的细菌,并利用16S rDNA测序技术对菌株进行鉴定,结合溶磷圈法和钼锑抗比色法分析其解磷能力。从一、三、四年生油用牡丹根际土壤中共筛选出14株解有机磷菌株。其中隶属于芽孢杆菌属和假单胞菌属的各有5株,隶属于节杆菌属的有3株,还有1株隶属于新鞘氨醇杆菌属;14株解有机磷菌株溶磷指数和溶磷效率分别在1.6-9.0以及60%-800%之间,其中一年生油用牡丹根际筛选到的菌株FD1-15的溶磷指数和溶磷效率均最高;培养液中速效磷含量为2.88-5.30 mg/L,活化率在26.44%-62.13%之间,解磷能力和活化能力最强的是从三年生油用牡丹根际筛选获得的菌株FD3-13,隶属于芽孢杆菌属。这为提高油用牡丹的产油量和食用品质提供理论和技术支撑,同时也为微生物菌肥的研发...     

荒漠草原不同植物根际与非根际土壤养分及微生物量分布特征

通过对宁夏荒漠草原6种地带性优势物种长芒草、蒙古冰草、甘草、牛心朴子、黑沙蒿和苦豆子植物根际与非根际土壤养分和微生物量分布特征进行研究,探讨不同植物根际养分的富集的相关性和差异性。研究结果表明:6种植物根际土壤养分和微生物量均表现出明显的富集效应,根际富集率大小依次为菊科(黑沙蒿)豆科(苦豆子、甘草)禾本科(长芒草、蒙古冰草)萝藦科(牛心朴子);全磷(TP)在根际和非根际中无显著差异(P0.05),其它土壤养分及理化指标在根际中均表现出显著富集(P0.05),土壤养分中以有机碳(SOC)的富集作用最为明显;土壤有效态养分较全量养分对植物根际微小的变化响应更为灵敏;不同荒漠植物根际与非根际SOC与全氮(TN)呈极显著线性关系(P0.01),TN与碱解氮之间呈极显著线性关系(P0.01),TP与有效磷(AP)没有显著的相关性(P0.05)。荒漠植物土壤有效养分在根际存在一定的富集,灌木和豆科植物的根际效应的大于禾本科植物,它们通过降低根际pH值可以提高根际养分,有利于在脆弱环境下对土壤养分的有效利用。     

转Bt基因玉米对根际土壤细菌群落结构的影响

利用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术及扩增产物序列分析方法研究了转Bt基因玉米对根际土壤细菌群落结构及系统发育的影响.结果表明:转基因玉米与其非转基因亲本根际共有的土壤细菌分别隶属于变形菌门、疣微菌门、放线菌门、拟杆菌门、厚壁菌门、芽单胞菌门和酸杆菌门.其中,变形菌门为主要优势类群,占43.5%...     

洮河上游不同海拔紫果云杉根际与非根际土壤细菌多样性及影响因子

【背景】紫果云杉天然林在维护洮河上游生态环境安全方面发挥着重要作用,不同海拔梯度如何影响紫果云杉根际与非根际细菌多样性、土壤养分因子及三者之间的相关性尚不清楚。【目的】深入探索紫果云杉根际与非根际土壤细菌群落结构组成及受控因子。【方法】采用Illumina Miseq平台对洮河上游不同海拔紫果云杉天然林根际与非根际土壤细菌进行测序分析,分析土壤理化因子与细菌多样性随海拔的变化趋势,并通过相关性与冗余分析探究环境因子对细菌群落的影响。【结果】土壤养分因子随海拔升高呈先增加后降低趋势;根际土养分因子组间差异显著(P<0.05),非根际组间差异不显著(P>0.05)。随海拔升高根际微生物物种多样性指数(H)、均匀度指数(E)、丰富度指数(Chao1/ACE)和OTU数目呈单峰型变化趋势;非根际多样性指数随海拔升高呈双峰型变化趋势。土壤细菌多样性与养分因子密切相关,其中有机质、全氮和碱解氮呈显著正相关(P<0.05),而土壤pH和有效磷与细菌多样性呈负相关但不显著(P>0.05)。不同海拔梯度下紫果云杉天然林细菌群落结构一致性较高,从30个样本中获得7 159个细菌OTU,注释到37个门;细菌优势类群为放线菌门、变形菌门、酸杆菌门和绿弯菌门。不同细菌门对土壤养分因子的响应各不相同,有机质、全氮和碱解氮与变形菌门呈显著正相关(P<0.05)。【结论】土壤理化因子能够显著影响紫果云杉根际与非根际细菌多样性和组成,海拔和水热条件等环境因子对植物和土壤的驱动影响是细菌群落结构稳定组成的重要原因。本研究有助于深入理解紫果云杉天然林土壤细菌多样性的变化和驱动机制,为洮河上游天然林恢复与生态恢复提供借鉴。     

玉米和大豆根际土壤性质的动态变化

 采用根垫模拟装置制备根际土壤,并改变根垫与土壤接触时间以研究植物生长不同时期根际土壤性质的动态变化。研究结果表明,植物生长不同时期根际土壤性质变化有明显差异：植物生长前期,根际土壤水溶性有机碳(DOC)含量急剧增加,20 d后逐渐下降;pH值也是先升后降,但最高值出现在40～60 d前后。在研究的100 d内,氧化还原电位(Eh)始终呈下降趋势,而微生物量则持续上升。玉米(Zea mays L.)和大豆(Glycine max Merr.)根际土壤性质变化趋势基本一致,但玉米根际土壤变化幅度显著高于大豆     

转Bt基因玉米根际微生物和细菌生理群多样性

大田栽培条件下,以转Bt玉米Mon810及其亲本非转基因玉米为研究对象,在玉米的不同生育期测定根际土壤微生物的数量变化,并对细菌群落结构及多样性进行了分析。结果表明,各生育期内Bt玉米与对照相比根际土壤真菌无显著差异,但细菌在抽丝期,放线菌在苗期二者有显著差异。同种细菌功能群的数量变化在Bt玉米和对照各生育期内趋势一致,不同的菌群表现不同。亚硝化细菌、好气固氮菌、氨化细菌和钾细菌的数量变化波动较大,其中Bt玉米和对照相比好气固氮菌的数量在生育期内有5个生育期有显著差异,而氨化细菌、钾细菌和亚硝酸菌仅分别在乳熟期、喇叭口期及拔节期和抽雄期差异显著。好气纤维分解菌和硝化细菌在苗期、拔节期和喇叭口期差异显著,无机磷分解菌在乳熟期和完熟期数量差异显著。整个生育期内3种群落特征参数均保持基本稳定,除乳熟期和完熟期外Bt玉米根际微生物群落特征参数均高于对照。     

秦岭典型林分夏秋两季根际与非根际土壤微生物群落结构

本试验主要以秦岭山脉锐齿栎(Quercus aliena var.acutidentata)、油松(Pinus tabuliformis)、华山松(Pinus armandii)、云杉(Picea asperata)4种典型林分为对象,利用BIOLOG微孔板法研究4种林分夏、秋两季根际与非根际土壤微生物群落代谢多样性。研究表明:(1)夏、秋季土壤根际与非根际的平均颜色变化率(AWCD)值截然不同,除秋季云杉外,其余处理均表现为非根际根际,且AWCD明显受到季节的影响。(2)夏秋两季4种林分根际与非根际土壤微生物功能多样性之间差异显著,其中锐齿栎林夏秋两季均表现为根际小于非根际,而其它3种针叶林则是夏季根际小于非根际,秋季根际大于非根际;锐齿栎林根际与非根际均为秋季低于夏季,其他3种针叶林则是非根际土秋季低于夏季,而根际土秋季高于夏季。(3)主成分分析显示各土壤微生物功能多样性具有显著差异,且4种林分夏秋两季根际与非根际主成分综合得分也有所不同,4种林分非根际土综合得分锐齿栎最高,其次是华山松和云杉,油松最低;根际土夏秋规律不同,夏季华山松和油松较高,云杉最低,秋季油松和云杉较高,锐齿栎最低,且综合得分与多样性指数达到显著或极显著的正相关。(4)冗余分析表明土壤理化性质的综合作用对土壤微生物群落功能多样性有显著影响。     

种保素对几种作物根际微生物效应的影响

熹龙种籽保生素(以下简称种保素)为复合营养功能型生物制剂,被列为九五国家级新产品(证书号:5120610060784)。经全国农业技术推广服务中心在全国多个省区几年的试验示范和推广应用,结果在玉米、小麦、棉花、油菜、甜菜、花生等多种作物上拌种施用,能提高发芽率,提早出苗,促进根系发育,叶绿素含量增加,植株生长健壮,具有显著的增产效果1)。作物生长状况与其根际微生物有着非常密切的关系。作物生长期间活跃的新陈代谢作用为根际微生物提供大量的营养物质,产生明显的根际效应,同时根际微生物对根际养分也有显著的活化作用,促进植物的生长发育…     

焚烧秸秆不利于玉米幼苗和根际微生物的生长

焚烧秸秆对玉米幼苗生长具有明显抑制作用,苗高、苗鲜重、苗干重、苗体积、根干重、根体积、须根数、根系活力、胚乳有机物转化率均明显降低.根际微生物中的细菌、放线菌和真菌分别减少36.53%、16.20%和21.17%.     

Distribution of Antagonistic Streptomyces griseoviridis in Rhizosphere and Nonrhizosphere Sand

The ability of Streptomyces griseoviridis to colonize roots was studied on turnip rape (Brassica rapa ssp. oleifera) and carrot (Daucus carota) using the sand-tube method. The biofungicide Mycostop or a spore suspension of S. griseoviridis was mixed in sterile and in non-sterile sand. Population densities of the antagonist in the rhizosphere were significantly higher than in non-rhizosphere and in root-free sand. There was no significant difference between the plant species and root depths on distrubution of the antagonist. Higher rates of detection were achieved when root segments were placed on petri plates of agar than when homogenized and subsequently dilution plated. Homogenization of sand samples increased the detected population densities of S. griseoviridis. Muramic acid assay with HPLC indicated higher densities in the rhizosphere compared with non-rhizosphere and rootfree sand. Distribution of S. griseoviridis in the rhizosphere was observed using scanning electron microscopy. The antagonist produced high spore densities in the root-hair zone of turnip rape. S. griseoviridis mixed in sterile and non-sterile sand survives in the rhizosphere, non-rhizosphere and root-free sand where it probably exists both as spores and mycelia.     

麦秸还田耕层酚酸的时间变化及其对夏玉米幼苗生长和产量的影响

麦秸还田作为常规农业措施已应用多年。近年来 ,随着国内外对化感作用研究的日益开展 ,对此措施有了新的认识。 Kimber[7] ,Mc Calla,Duley[9] 和马永清 [2 ,5]等均报道麦秸覆盖在一些情况下会抑制下茬作物的生长 ;马瑞霞等 [1,4 ]在室内腐解麦秸 ,将提取液分离鉴定 ,发现麦秸腐解产生的酚、酸、醛、酮类化合物对玉米种子萌发有抑制作用。但这方面的报道多限于室内模拟、盆栽等试验 ,而在生产条件下表现如何 ,未见报道。本试验以酚酸为代表研究麦秸还田后土壤耕层内化感物质的时间变化 ,以及对夏玉米生长的影响 ,以期为大田生产进一步应用…     

纤维素分解菌与无机磷细菌的相互作用

大多数土壤全磷含量较高 ,但由于其固定能力很强 ,不仅有效磷含量较低 ,而且施入的水溶性磷肥很快转化为无效形态。活化土壤中无效磷库 ,提高其有效性 ,是一个具有重要实践意义的研究课题。研究结果表明 ,土壤中存在许多具活化无效磷功能的微生物 ,尤其在根际土壤中解磷微生物的数量比非根际要多[8] ,这些微生物统称为解磷菌。增加土壤或根际解磷菌的数量 ,就能活化土壤中的无效磷 ,提高磷的利用率。但土壤中的解磷菌大多数是腐生性的 ,其生长繁殖需要碳源 ,而多数情况下 ,土壤碳源很少 ,且主要是农作物残体 ,其主要成分是纤维素和半纤维素 …     

Distribution of Field Corn Roots and Parasitic Nematodes in Subsoiled and Nonsubsoiled Soil

A field trial was conducted for 2 years in an Arredondo fine sand containing a tillage pan at 15-20 cm deep to determine the influence of subsoiling on the distribution of corn roots and plant-parasitic nematodes. Soil samples were taken at various depths and row positions at 30, 60, and 90 days after planting in field corn subsoiled under the row with two chisels and in non-subsoiled corn. At 30 and 60 days, in-row nematode population densities to 60 cm deep were not affected by subsoiling compared with population densities in nonsubsoiled plots. After 90 days, subsoiling had not affected total root length or root weight at the 20 depth-row position sampling combinations, but population densities of Meloidogyne incognita and Criconemella spp. had increased in subsoiled corn. Numbers of Pratylenchus zeae were not affected. Subsoiling generally resulted in a change in distribution of corn roots and nematodes in the soil profile but caused little total increase in either roots or numbers of nematodes. Corn yield was increased by subsoiling.     

Distribution of Pratylenchus scribneri between Root and Soil Habitats

The abundance of Pratylenchus scribneri in soil and root habitats was compared in potato and corn plots during 1986-88. Nematodes were extracted from 100-cm³ soil samples and the roots contained within the samples. The percentage of the population recovered from soil, similar among years and crops, averaged ca. 50% at the beginning and end of the growing season and ca. 20% from early to late season. Proportionately more adults and fourth-stage juveniles than younger stages were located outside roots until harvest. In a related study, nematodes were isolated from the roots, root surfaces, and soil associated with roots of whole corn and potato plants sampled from the field. Nematode population estimates calculated from the whole plant samples were generally lower than those based on soil cores, but showed similar patterns of population growth. Nematode density per gram dry weight was highest in roots, intermediate on root surfaces, and lowest in soil. Estimates of the absolute abundance of nematodes in each of the three habitats were highest in roots or soil, depending on the sampling date, and lowest on root surfaces. This study demonstrates that P. scribneri inhabits soil environments even when host roots are present and illustrates the importance of considering all possible habitats when estimating the size of Pratylenchus spp. populations.     

糯玉米胚乳淀粉粒粒度分布形成的酶学机理

以7个糯玉米品种为材料,测定其籽粒发育过程中淀粉粒粒度分布及淀粉合成相关酶活性的变化,分析两者之间的关系。结果表明,随着籽粒发育,糯玉米淀粉粒平均粒径逐渐增大,可溶性淀粉合成酶(SSS)和淀粉分支酶(SBE)活性呈单峰曲线变化。籽粒发育前期,小淀粉粒(≤7.4μm)所占体积较大;随着籽粒发育,小淀粉粒所占体积减少,大淀粉粒(>7.4μm)所占体积增多;籽粒发育后期,大淀粉粒所占体积较大。相关分析表明, SSS和SBE活性与大淀粉粒体积增大速率和平均粒径增大速率均呈显著或极显著正相关。因此, SSS和SBE是影响糯玉米胚乳淀粉粒粒度分布形成的主要酶, SSS和SBE活性越高,淀粉粒平均粒径越大,大淀粉粒所占体积越多。     

土壤环境下的根际微生物和植物互作关系研究进展

植物根系、土壤、根际微生物以及根际范围内其他因子等组成了根际微生态系统,在根际微生态系统中的不同组分之间存在着广泛的相互作用,其中以根系-土壤-微生物之间的相互作用网络最为复杂,同时也对整个根际系统的稳定和发展有着至关重要的影响.综述了近年来国内外对于土壤环境中根际互作关系研究的进展,探讨了土壤环境对植物和根际微生物群...