根部水淹和土壤养分提升对三峡库区消落带水蓼生长和繁殖特性的影响

水淹和土壤养分是影响三峡库区消落带植物生长的主要环境因子。消落带不同高程的植物长期经历不同的淹水强度和土壤养分条件。该研究假设同一物种来自于消落带不同高程的植株可能产生性状分化, 从而对根部淹水和土壤养分变化具有不同的生长和繁殖响应策略。为了验证以上假设, 选取在三峡库区消落带高低高程均广泛分布的物种水蓼(Polygonum hydropiper)为研究对象, 采集自然种群的种子。在温室同质园条件下, 研究了根部水淹和土壤养分提升对高低高程水蓼植株生长和繁殖特性的影响。研究结果表明根部水淹显著或趋于显著降低了水蓼植株功能叶的叶长、叶宽、总分枝数、叶生物量、花生物量和总生物量; 低养分处理显著或趋于显著降低了水蓼植株的总节数、总分枝数、根生物量、花生物量和总生物量, 表明根部水淹和低土壤养分对水蓼的生长和繁殖能力具有抑制作用。同时, 根部水淹和土壤养分的交互作用显著影响植株的根生物量, 表明根部水淹条件下高土壤养分更有利于植株根生物量的积累。高高程植株的根生物量和叶生物量显著或趋于显著高于低高程植株, 而低高程植株的始花时间早于高高程植株, 且繁殖分配也显著高于高高程植株, 表明高低高程水蓼植株对资源的分配策略不同。该研究结果表明水蓼的生长和繁殖特性受根部水淹和土壤养分共同限制, 但对根部水淹条件下高土壤养分生境具有较好的适应性; 同时, 低高程植株可以通过调整其生长和繁殖特性以提高对所处生境胁迫的适应性。     

Effects of waterlogging and increased soil nutrients on growth and reproduction of Polygonum hydropiper in the hydro-fluctuation belt of the Three Gorges Reservoir Region

水淹和土壤养分是影响三峡库区消落带植物生长的主要环境因子。消落带不同高程的植物长期经历不同的淹水强度和土壤养分条件。该研究假设同一物种来自于消落带不同高程的植株可能产生性状分化, 从而对根部淹水和土壤养分变化具有不同的生长和繁殖响应策略。为了验证以上假设, 选取在三峡库区消落带高低高程均广泛分布的物种水蓼(Polygonum hydropiper)为研究对象, 采集自然种群的种子。在温室同质园条件下, 研究了根部水淹和土壤养分提升对高低高程水蓼植株生长和繁殖特性的影响。研究结果表明根部水淹显著或趋于显著降低了水蓼植株功能叶的叶长、叶宽、总分枝数、叶生物量、花生物量和总生物量; 低养分处理显著或趋于显著降低了水蓼植株的总节数、总分枝数、根生物量、花生物量和总生物量, 表明根部水淹和低土壤养分对水蓼的生长和繁殖能力具有抑制作用。同时, 根部水淹和土壤养分的交互作用显著影响植株的根生物量, 表明根部水淹条件下高土壤养分更有利于植株根生物量的积累。高高程植株的根生物量和叶生物量显著或趋于显著高于低高程植株, 而低高程植株的始花时间早于高高程植株, 且繁殖分配也显著高于高高程植株, 表明高低高程水蓼植株对资源的分配策略不同。该研究结果表明水蓼的生长和繁殖特性受根部水淹和土壤养分共同限制, 但对根部水淹条件下高土壤养分生境具有较好的适应性; 同时, 低高程植株可以通过调整其生长和繁殖特性以提高对所处生境胁迫的适应性。     

植物根部的细菌迁移

细菌在新生根上的迅速迁移并充满根部,对形成根际有机体是更重要的。但有关自然土壤中,细菌沿植物根部迁移的这种资料是很稀少的,而且又互相矛盾。在有助于固氮菌生长的土壤中,用这种微生物向小麦种子上接种,不久,在整个根系上面,长出大量的固氮菌群体,迁移距离可超过20厘米。在不能促进固氮菌生长的土壤中,沿植物根部的迁移就非常稀少。有助于微生物生长的土壤物理和化学因素     

生防因子在商品化微繁殖植物中的应用

意大利Battistini公司于1979年就着手于果树离体繁殖的实验.现在,它每年可繁殖、400～500万个植株,包括苹果、杏、李子、梨子、柿子、Kiwifruit、樱桃、梨形砧木和自根植物.目前,公司正使用一种新的生防系统.在微繁殖体移植于温室之前,先用一种可促进植物生长和开花,有竞争力的并破坏大量真菌病原体的真菌木霉处理之.自1939年以来,该真菌一直被认为是一种潜在的生防因子.木霉还可产生大量的抗真菌和抗细菌物质;包括可通过土壤传播,作为一种生物熏蒸消毒剂的挥发性抗生素.公司透露,用木霉培养微繁殖小植株获得的植株优于未经处理株.     

分离根有助于研究有益真菌

美国农业部农研局(ARS)的Sylvia T. Hua正在应用分离的胡萝卜根来分析有用土壤真菌的生长.Hua在早些时候将胡萝卜切块暴露于发根农杆菌中,以促进根形成,现在则小心翼翼地从中分离实验所需的根.在ARS西部地区研究中心,游离根在营养液中快速繁衍.在大田内,真菌孢子长出菌丝体,即可在作物根部形成菌落.这些丝状体就象一丝微小的输导管,可将营养和水分运送到根部,从而减少农民的施肥费用,并使作物抵抗     

根分沁物

鉴于对根部分泌物的广泛观察,我们的评论局限于直接与土壤中根部定殖的微生物有关的近期研究。当根生长在固体培养基而不是液体培养基时,根部的有机物质分泌则成倍的增加。因此,用液体培养植物所做的许多分泌物的研究,与在土壤里生长的植物没有量的关系。分泌作用随着较大的机械阻力而增加,此阻力可能是在压实土壤中,由于Fusarium作用,增加了菜豆根腐烂的一个因子。用~(14)CO_2标记的小麦和大麦插种到沙     

“使它隆”对玉米根部不同微生环境细菌群落多样性的影响

【目的】研究除草剂"使它隆"施用后对玉米根部不同微生环境细菌群落结构和多样性的影响。【方法】利用Illumina Miseq高通量测序技术,对玉米根系内生菌、根际和非根际土壤细菌16S rRNA的V4–V5可变区序列进行测定,分析不同生长期喷施除草剂使它隆对玉米土壤细菌及根系内生菌群落结构和多样性的影响。【结果】本研究15个样品共得到544393条有效序列,333565条优质序列。多样本共有OTU分析表明,非根际和根际土壤的群落结构更为相似,在一定程度上说明玉米根部相关细菌的定殖具有选择性并且是从根际到根系逐步专一化。丰度等级曲线和Alpha多样性结果显示非根际和根际土壤群落的丰富度和均匀度较高,而玉米根系内生菌群落的丰富度和均匀度都比较低,且成熟期玉米根系内生菌群落的丰富度在施用除草剂使它隆后下降比较剧烈。群落组成分析发现,使它隆除草后,玉米根部相关细菌各时期在门及属水平上的分布都发生了较大变化。菌群代谢功能预测结果表明玉米生长从苗期到成熟期,微生物的生长压力逐渐加大,需要消耗更多的能量用于新陈代谢和环境适应。【结论】施用除草剂使它隆后会降低玉米根部土壤细菌群落的多样性,使它隆对成熟期玉米根系内生菌群落影响最为显著。     

植物的根

大多数植物的根生长在土壤中,有的却不是这样.如吊兰的一些根生长在空气中;浮萍的根飘浮在水中;瓦松的根长在屋顶上;卷柏的根长在石缝中;檞寄生的根则是扎进树皮里. 1.根的功能根的主要功能是固定植物体,并从土壤中吸收水分、无机盐和一些CO_2以及少量的有机物.根除了吸收外还是个有机物的合成器官.有人用[~(15)N]进行示踪试验,证明根在30—40分钟内就能把吸收进来的含氮无机物转变(合成)为氨基酸或植物碱.玉米中有14种氨基酸可以在根部合成.烟草中的尼古丁、橡胶草中的橡胶等都是在根部合成的.     

药用植物红芽大戟的个体生态学研究

报道了式芽大戟生长地的气候与植被状况,土壤条件以及它的生长动态。还研究了红芽大戟的越冬与繁殖。结果表明：红芽大戟是一种主要生长和分布在热带及南亚热带的药用植物。在广东它的生长动态呈双峰曲线,生长地土壤为砖红壤和红壤,砂茂越冬和根颈繁殖是引种驯化和生产上值得应用的方法。     

植物根部的微生物集群现象(综述)

有关微生物在植物根上的生长及其相互作用的研究,将来很可能要加强。因为人们已经认识到需要把植物病理学和土壤微生物学加以综合的重要性。一方面土壤微生物能够扑灭某些植物的病害,另一方面土壤微生物区系也能抑制某些有益的根的共生生物;例如,有选择地确定一种菌根真菌,在无菌土壤中比在有菌土壤中将更容易。同样,在接种根瘤菌时不起什么反应,很可能是因为与低效的当地土著菌株和土壤中的拮抗物发生了竞争作用。因此,如何控制某些根际微生物它们本身对植物生长的影响是很有兴趣的;一般说来,土壤微植物群落中的许多微生物,也可能是根和根毛生长,或直接作用于植物的无症状病原体。用某种土壤细菌接种到许多种植物中,有时增加产量,促进开花或增加植物的     

在广东发现的新胎生植物——蔓九节

植物的自然繁殖方法是多种多样的,不论在有性或无性繁殖法中,都有这样一种有趣味的繁殖方法,即在母株上先形成幼小的植物体,有芽和叶,还有根,一旦脱离母株,获得适当生长条件后,即为新生的植株,例如景天科(Crassulaceae)中,原产马达加斯加(Madagas-car)的宽叶落地生根(Kalanchoe daigremonti-ana Hamet.et Perrier.)(图1)和卵叶落地生根(K.laxiflora Baker.),还有原产南非的狭叶落地生根(K.verticillata Elliot.)(图2)等植物,除开花结果,有性繁殖外,还在叶片的     

参与K~ 系统的肽载体的开发

美国Rutgers大学Cook学校(新泽西州New Brunswick)开发了含参与植物钾摄取的肽基因载体。被命名为KAB1的这种肽作为控制钾离子系统的亚单位起机能作用。土壤一旦是酸性或可溶性铝和重金属、盐分的含量高的话,农作物的产量就低。其原因是因为存在于植物根部细胞膜上的的钾离子系统的机能受到抑制。如果找到KAB1基因导入植物提高系统蛋白的机能,重组植物在不利的环境下也能充分生长     

水稻分蘖期和孕穗期根际反硝化菌群落结构及功能变化

通过水稻盆栽试验,分别于水稻分蘖期和孕穗期采集根际与非根际土壤,利用末端限制性片段长度多态技术(T-RFLP)和实时荧光定量PCR(qPCR)技术探究水稻生长对根际反硝化作用和反硝化微生物的影响.结果表明: 分蘖期根际土壤的反硝化势显著低于非根际土壤,而孕穗期根际与非根际土壤的反硝化势没有显著性差异.但分蘖期和孕穗期根际土壤中含narG和nosZ基因的微生物数量均显著高于非根际土壤,其中含nosZ基因的反硝化微生物的群落组成结构和多样性对根际环境响应更敏感.说明虽然水稻根系生长会刺激反硝化微生物的生长繁殖,但抑制了根际土壤中一些反硝化微生物的活性,从而降低了根际土壤的反硝化潜势.     

微生物的相互作用

植物病理学家们侧重病原体和土壤微生物间的相互作用。而土壤微生物学家们亦关心微生物间的相互作用,如共生有机体的抑制作用(例如菌根菌和根瘤菌)。这种共生抑制作用,正如植物病害一样,可造成巨大经济损失。共生生物的选择作用,以及它他在土壤中的生长和生存能力,和有效选择性一样同等重要。田间的实际管理和向对照根病原体引进拮抗微生物,都起不到拮抗共生生物的作物。例如,在薰蒸消毒的土壤中,植物的矮化生长与泡状的灌木的菌根真菌的排除有关。     

防风根的发育形态学研究

防风为多年生草本植物,直根系。主根和侧根结构相同,初生木质部为二原型。主根中油室数目随着年龄的增长不断增加,第１－２年内,数目增加明显。防风进入生殖生长后,主根的韧皮部与木质部的比例明显减少,根的木质化严重,果期以后根部逐渐腐烂。首次研究了防风根的发育形态学,对防风的栽培管理和评价防风质量具有指导意义 。     

CO2浓度倍增和土壤干旱对两种幼龄沙生灌木碳分配的影响

利用大型环境生长箱研究了两种幼龄沙地优势灌木柠条 (Caraganaintermedia) 和羊柴 (Hedysarummon golicum) 对CO2 浓度倍增和土壤干旱交互作用的响应。CO2 浓度倍增并没有改善两种沙生灌木叶片的水分状况, 而土壤干旱使叶片的相对含水量 (RWC) 显著降低。在土壤水分充足条件下, CO2 浓度倍增促进两种沙生灌木植株生长, 在干旱条件下则主要促进根的生长, 提高根冠比。土壤干旱显著减少了植株生物量, 但相对促进了根的生长, 特别是显著提高了羊柴的根冠比。CO2 倍增使稳定性碳同位素组分 (δ13 C) 降低, 但土壤干旱使之增加。两种沙生灌木叶片与根部的δ13 C值呈极显著线性关系, 羊柴的斜率大于柠条的, 表明前者叶片与根部在光合产物分配上具有较高的生态可塑性, 这和干旱条件下羊柴的根冠比增加相关联。羊柴的“源库”调节特性反映了对土壤水分胁迫具有较高的耐性。     

内蒙古露天煤矿区回填土壤具生态适应能力丛枝菌根真菌的筛选

在盆栽试验条件下,应用灭菌的露天煤矿区回填土壤为培养基质,研究8个丛枝菌根真菌菌种(株)对沙打旺生长及根系侵染的影响.结果表明,分离自江西和新疆的Glomus mosseae的2个菌株在露天煤矿区回填土壤上能够显著提高沙打旺的生物量,并能有效改善植株的磷、氮营养;其侵染率均在50%以上,且根外繁殖体数显著高于其他接种处理.说明此两个菌株在该土壤上具有良好的生态适应能力,有助于露天煤矿区植被重建和生态恢复等研究工作的进一步开展.     

基于可培养法分析亚热带植物内生与根际芽胞杆菌种类分布异质性

【背景】芽胞杆菌是农业上重要的微生物菌剂,对植物具有促生、防病、防虫等作用。【目的】了解亚热带植物内生和根际芽胞杆菌的种群分布,为其功能挖掘提供科学依据。【方法】采用可培养手段对甘蔗(Saccharum officinarum)、红麻(Hibiscus cannabinus L.)、黄麻(Corchorus capsularis L.)、黄秋葵(Abelmoschus esculentus)和玫瑰茄(Hibiscus sabdariffa)根际土壤和根内生芽胞杆菌进行分离,利用16S rRNA基因测序对分离菌株进行分类鉴定,并分析系统发育地位。【结果】共获得了可培养芽胞杆菌菌株144株,其中根内生芽胞杆菌82株,根际土壤62株。经16S rRNA基因测序鉴定为芽胞杆菌4个属37个种,分别为芽胞杆菌属、短芽胞杆菌属、类芽胞杆菌属和赖氨酸芽胞杆菌属。芽胞杆菌菌落数量和种类在根部及其根际土壤中差异较大,根际土壤中芽胞杆菌菌落数量远远大于根部,根际土壤中芽胞杆菌菌落含量范围为(0.2-370.0)×10~5CFU/g,而根部为(0.1-81.0)×10~3 CFU/g。根部分离获得的芽胞杆菌种类远大于根际土壤中,从作物根际土壤中共获得了芽胞杆菌19个种,从根部获得内生芽胞杆菌共32个种。阿氏芽胞杆菌(Bacillus aryabhattai)、仙草芽胞杆菌(Bacillus mesonae)和假蕈状芽胞杆菌(Bacillus pseudomycoides)同时存在于4种作物的根际土壤和根部,其他芽胞杆菌种类仅存在于1种作物的根际或者根部。【结论】亚热带作物根际土壤和根部芽胞杆菌种类和数量极为丰富,而且还存在可分离培养的芽胞杆菌潜在新物种,这为了解植物与根际微生物相互作用、根际环境生态平衡提供了理论基础和科学依据。     

不同生境黑老虎根际和内生真菌多样性分析

为探究不同生长条件下黑老虎根际和根部内生真菌群落组成和多样性及其与土壤环境因子的相关性,该文应用Illumina高通量测序方法对贵州3个不同生境下黑老虎根际和根部内生真菌进行了研究。结果表明:(1)3种生境下,根际土壤真菌OTU数量(3 867)远多于根部内生真菌(801),其中根际土壤真菌共有的OTU为72个,共注释到5个门、49个属,大多为子囊菌门; 属水平上被孢霉属、外瓶柄霉属、 柱孢属占比较高; 根部内生真菌共有的OTU为14个,共注释到2个门、11个属,子囊菌门(13个,占比92.9%)占绝对优势,属水平上被孢霉属、外瓶柄霉属、 柱孢属和丛赤壳属占比最高; 所有样本中,共有的OTU仅为6个,注释到2个门、5个属,子囊菌门(5个,占比83.3%)为优势门; 在属水平上,占比最高的为外瓶柄霉属(2个,33.3%),其余分别为被孢霉属、柱孢属和丛赤壳属 。Alpha多样性分析表明,根际土壤的真菌群落多样性和丰富度均显著高于根部内生真菌,而野生生境的真菌多样性高于栽培生境。(2)在门水平上,3个生境下主要内生真菌类群均为子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota),占总菌群的88.28%; 在属水平上,不同生境条件下,根际和根部内生真菌群落结构差异明显; 栽培生境下,根部内生真菌菌群具有一定的偏好性,而野生生境下,根部内生真菌菌群均匀度更高; FUNGuild真菌群落功能预测显示,栽培生境下的病理-腐生营养型(pathotroph-saprotroph)在根部内生真菌中占比较高,而野生生境下的腐生营养型(saprotroph)及共生营养型(symbiotroph)占比较高。(3)土壤环境因子对根部内生真菌和根际真菌的影响方式不同,其中土壤总钾(TK)和土壤总磷(TP)与黑老虎根部内生真菌香农指数和辛普森指数显著正相关,而土壤有机质(SOM)、总氮(TN)和速效氮(AN)与黑老虎根际土壤真菌Ace指数和Chao1指数显著正相关。综上表明,土壤有机质、总氮、速效氮是影响黑老虎根际土壤真菌群落的主要土壤环境因子。     

白皮松天然林外生菌根土壤繁殖体库

为更好地恢复和保存白皮松天然林,在陕西省白皮松残存林地采集根际土壤,采用幼苗检测法获取土壤外生菌根真菌繁殖体,用形态观察分类与ITS-PCR-sequencing相结合的方法进行菌根鉴定,研究白皮松林地外生菌根真菌土壤繁殖体库的组成.结果表明: 在白皮松幼苗菌根中共获得73个特异性序列;按照97%的相似度阈值,将序列划分为12个可操作分类单元(OTUs);稀疏曲线分析表明,本研究基本获得了白皮松土壤外生菌根繁殖体库的多样性.常见种有土生空团菌、Tomentella sp.、Tuber sp.等.出现频率最高的一个OTU(80%)与已知种类相似度较低(75%),说明其可能是一个新的菌根菌种类.白皮松残存天然林地的外生菌根繁殖体库中具有其他松科植物土壤繁殖体库常见的种类,但是频率最高的种类未能鉴定到已知属或科,说明白皮松菌根繁殖体库具有其宿主特异性.这种群落特异构成也说明研究和利用白皮松土壤外生菌根真菌繁殖体库具有特殊性和重要性.