石柱黄连根腐病根际土壤细菌微生态研究

该研究应用Illumina Hiseq 2500高通量测序平台,分析了未种植黄连土壤、黄连健株及病株根际土壤的细菌种群丰富度及多样性变化,并结合土壤养分及酶活变化检测,对黄连根腐病产生的机制进行了深入探讨。高通量测序显示,栽培黄连造成了土壤细菌种群的丰富度的显著降低(P0.05)和细菌种群多样性的降低;罹患根腐病的黄连植株根际土壤细菌的种群丰富度要显著低于未种植和健康黄连土(P0.05),种群多样性要显著低于未种植黄连土样(P0.05),但与健株土样之间差异不显著。对土壤的养分及酶活测定结果表明,栽培黄连造成了土壤pH、有效磷、脲酶活性的显著降低,蔗糖酶活性的显著升高(P0.05);根腐病土样中有机碳的含量、碱解氮、过氧化氢酶和脲酶活性显著低于健康土样,速效磷和速效钾含量显著高于健康土样(P0.05)。综合分析表明,栽培黄连造成了土壤中细菌种群丰富度和多样性的降低;病株土样中,细菌种群丰富度的显著降低和种群多样性的降低,有可能是导致黄连根腐病产生的一个重要原因,此外,土壤有机碳和过氧化氢酶活性的显著减低,也许是导致黄连根腐病发生的一个诱因。     

土壤养分及微生物特征对鱼腥草多酚和总黄酮的影响及相关性分析

通过测定土壤养分,酶活性,pH和微生物标记性磷脂脂肪酸(PLFAs)含量以及鱼腥草多酚和总黄酮含量,分析土壤养分状况、微生物特性及其与鱼腥草多酚和黄酮的关系,了解鱼腥草的土壤条件,提高栽培鱼腥草的品质.不同样地鱼腥草土壤养分、酶活性、pH和微生物的PLFAs含量以及鱼腥草多酚和总黄酮的含量存在差异;不同样地鱼腥草土壤微生物的PLFAs含量趋势为细菌＞真菌＞放线菌＞线虫,且细菌的PLFAs含量占总微生物PLFAs的37.5％ ～ 65.0％;土壤多酚氧化酶活性,有效磷,细菌、放线菌及总微生物PFLAs的含量分别与多酚和总黄酮含量呈显著正相关(P＜0.05),真菌PFLAs的含量分别与多酚和总黄酮含量呈显著负相关(P＜0.05).实验结果暗示了鱼腥草土壤条件可能主要通过土壤酶活性及微生物对土壤氮、磷的转化,改善了土壤养分的有效性,从而影响鱼腥草多酚及总黄酮的代谢累积.     

林下种植滇黄精对土壤理化性状及微生物群落的影响

目的 探究林下不同生长年限滇黄精根区土壤微生物群落结构和土壤环境因子的变化,为实现滇黄精林下可持续种植提供参考。方法 对云南省禄劝彝族苗族自治县栽培1、2、3年滇黄精的林下土壤及未开发林下土壤进行土壤理化性质、酶活性检测和高通量测序。结果 滇黄精根区土壤pH、全磷和速效钾的含量随种植年限的增加而降低,有机质、全氮、速效磷的含量随种植年限的增加而增加。与原生林地比较,种植1、2、3年的滇黄精根区土壤脲酶活性显著降低,过氧化氢酶活性显著增加。此外,种植滇黄精后,土壤细菌、真菌的多样性和丰度增加,且原生林地土壤与滇黄精根区土壤细菌、真菌群落结构存在差异,不同种植年限滇黄精土壤细菌、真菌群落结构相似。pH、速效氮、脲酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶是引起土壤细菌、真菌群落变化的主要土壤因子。结论 种植滇黄精对林地土壤的理化性质、酶活性和微生物群落结构造成一定影响,不同土壤因子及土壤微生物的响应不同。研究结果为建立滇黄精林下可持续种植模式、提高滇黄精品质提供了参考。     

天麻连作障碍与土赤壳属真菌的关联分析及改善措施北大核心CSCD

天麻连作障碍明显,但其发生机制仍不清楚。该研究从天麻种植后土壤微生物变化探讨其与连作障碍的相关机制。通过比较种植天麻1年、2年和3年的土壤微生物种类及丰度的变化,分离出可能导致天麻连作病害的致病菌,采用“天麻-冬荪”轮作种植探究了天麻土传真菌病害的防控措施。结果显示,天麻种植导致土壤中的细菌和真菌群落稳定性降低、有害菌种类和丰度增加等,在种植第2年最为明显;即使将土壤闲置2年,其微生物多样性未恢复到正常水平。连作土壤中变化最为显著的真菌是Ilyonectria cyclaminicola,其在土壤中的丰富度与天麻病害发生率呈显著正相关。将其接种于种植天麻的土壤中能显著增加天麻的腐烂病害发生率。种植1茬天麻后再轮种1~3茬冬荪,能显著减少I.cyclaminicola的丰度,逐渐恢复土壤中微生物生态平衡,并降低天麻病害发生率。这些研究结果表明,天麻种植使土壤中的土赤壳属真菌成为优势菌群,其中I.cyclaminicola是天麻土传真菌病害的主要病原菌之一,可通过轮种冬荪来减少天麻连作病害。     

太白贝母根际微生物分布与生物碱含量的相关性

以重庆市巫溪县不同生长年限栽培与野生太白贝母鳞茎及其根际土壤为研究对象,采用常规方法测定根系的菌根侵染率和侵染强度、鳞茎中贝母辛和总生物碱的含量以及相应生长地根际土壤可培养微生物数量、微生物生物量碳含量,探讨了根际土壤微生物数量与太白贝母品质的关系。结果表明:AM真菌均可侵染不同采样点太白贝母根系并形成典型的丛枝-泡囊型菌根,侵染率78.74%～98.68%,侵染强度13.29%～37.06%。太白贝母根际土壤微生物资源丰富,根际土壤可培养微生物数量的分布规律是:细菌数量放线菌数量真菌数量。随着生长年限的增加,根际细菌、放线菌、解无机磷细菌、解有机磷细菌数量及微生物总数量整体上表现为先增加后减少的趋势,而解钾细菌整体上呈现递减趋势,真菌整体上呈现递增趋势,土壤微生物区系由高肥力的"细菌型"向低肥力的"真菌型"过渡。贝母辛和总生物碱质量分数整体上呈现出随着生长年限先增加后减小的趋势,与其根际土壤可培养微生物细菌、放线菌的变化趋势一致,即生长年限对太白贝母地的土壤质量及药材品质均有不同程度的影响。由此可见,随着太白贝母生长年限的增加,根际土壤的微生物群落多样性降低,进而引发太白贝母连作障碍,导致太白贝母药用品质下降。     

人参根际真菌群落多样性及组成的变化

连作障碍导致人参减产减收,影响人参产业的可持续发展。土壤真菌群落参与关键生态过程,其多样性及组成的变化与连作障碍相关。该研究采用高通量测序技术,分析人参根际土壤真菌群落多样性及组成的变化,阐述人参栽培模式对根际微生态的影响,为克服连作障碍提供策略。与森林土壤相比,人参根际土壤微生物多样性增加,且随着种植年限的增加,多样性增加趋势下降;真菌群落Sordariomycetes,Alatospora,Eurotiomycetes,Leotiomycetes,Saccharomycetes,Mucorales,Pezizomycetes的丰度增加。皮尔森相关分析表明,土壤理化指标影响人参根际真菌群落的丰度,pH与Dothideomycetes和Alatospora的丰度显著相关,有效钾含量与Dothideomycetes,Alatospora,Mucorales的丰度显著相关,土壤总氮含量与Sordariomycetes,Mucorales的丰度显著相关。结果表明,施肥是影响人参根际微生态的关键因素之一,优化施肥体系是克服人参连作障碍的有效途径之一。     

不同栽培方式对蒙古黄芪药效品质及土壤微生态的影响

目的 探索科尔沁沙地不同栽培方式对蒙古黄芪土壤理化性质、土壤菌落及其药效品质的影响。方法 以蒙古黄芪为试验材料,在科尔沁沙地设置连作栽培、轮作栽培和仿野生栽培3种不同栽培方式,在测定不同栽培方式土壤理化性质(pH、有机质和全氮)及土壤酶活性基础上,通过高通量测序(16S rRNA)对不同栽培方式下蒙古黄芪根际土壤中微生物群落结构和多样性进行分析。结果 连作栽培蒙古黄芪根际土壤有机质、全氮及土壤酶活性显著降低;连作栽培的蒙古黄芪根际土壤中细菌群落多样性和丰度显著低于轮作栽培和仿野生栽培,轮作栽培蒙古黄芪根际土壤中菌落多样性显著低于仿野生栽培,而轮作栽培蒙古黄芪根际土壤中菌落丰度显著高于仿野生栽培。连作栽培的蒙古黄芪根系黄芪甲苷、毛蕊异黄酮葡萄糖苷和黄芪总多糖含量显著低于轮作栽培和仿野生栽培。结论 科尔沁沙地蒙古黄芪不同栽培方式影响根际土壤理化性质和菌落结构。科尔沁沙地蒙古黄芪连作栽培(连续种植6年)后,根际土壤有机质、全氮及土壤酶活性显著降低,根际土壤中根际菌落的多样性和丰度较低,蒙古黄芪品质低于轮作栽培和仿野生栽培。     

连作对地黄生长的障碍效应及机制研究

目的:通过研究连作地黄的生理生化效应,探讨地黄的连作障碍机制.方法:测定分析地黄的生长指标、块根ATP酶活性、根系活力及营养吸收等生理生化指标的变化.结果:连作地黄的生长速度降低,叶片面积下降,造成源能力不足,光合产物减少;抑制了块根ATP酶活性及地黄的根系活力,抑制了对钾和氮的吸收,造成植株钾和氮素营养胁迫.结论:连作地黄源能力的不足是限制地黄块根膨大的重要因素;连作地黄根系活力、三磷酸腺苷酶(ATP酶)活性的下降及地黄植株的钾和氮素营养胁迫是影响连作地黄生长及块根膨大的原因之一.     

不同栽培年限人参根区土壤养分 酶活性及微生物量的变化

目的 阐释不同栽种年限人参根区土壤养分、酶活性及微生物量的变化情况及其相互关系。方法 参照行业标准测定土壤养分含量,采用比色法测定土壤酶活性、平板稀释计数法测定土壤微生物量。结果 随栽培年限不断增加,人参（2年生除外）根区土壤真菌、细菌、放线菌量及丰富度均呈逐年降低趋势,土壤碱解氮含量和过氧化氢酶活性呈先升高后降低再升高趋势,土壤有效磷含量、纤维素酶以及蔗糖酶活性呈先升高后降低趋势,土壤脲酶活性呈先降低后升高趋势,土壤速效钾含量和酸性磷酸酶活性呈逐年升高趋势,其他土壤养分因子呈不同程度降低趋势。分析发现,相关系数（r）≥0.2的数据占全部数据的80.88%。结论 土壤微生物、矿质元素及酶活性等土壤因子具有明显的相关性,人参栽培过程中土壤微生态失衡及病原物生物量增加是人参连作障碍形成的主要原因之一。     

连作对玄参产量和根际土壤肥力及酶活性的影响

目的:研究连作对玄参产量、根际土壤肥力及土壤酶活性的影响。方法:采用单因素随机区组试验设计方法。结果:连作对玄参病情指数、烂根率、药材及子芽产量有显著影响,连作年限越长影响越严重;连作可降低玄参根际土多酚氧化酶和酸性磷酸酶活性,对过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶、酸性蛋白酶和纤维素酶的活性没有显著影响;连作也没有对玄参根际土的全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾、pH值和有机质有显著影响。结论:连作会严重影响玄参的生长,造成死苗、烂根等,但是没有影响到玄参根际土的营养平衡,多酚氧化酶和酸性磷酸酶可能是影响玄参产生连作障碍的关键性酶,连作对其他土壤酶活性影响不显著。     

川明参轮作对烟地土壤微生物群落结构的影响

土壤微生物是土壤质量的重要指标,为探索川明参种植对烟地微生物影响,该文采用Illumina Mi Seq高通量测序研究了川明参对植烟土壤中细菌和真菌在门和属水平上的群落结构变化。结果表明,川明参种植增加了烟地土壤细菌和真菌的生物多样性,且对真菌的影响大于细菌,极大的增加了真菌的序列数,分别获得32 978个细菌16S r DNA序列和32 229个真菌18S r DNA序列。没有改变细菌前三大优势菌门类,但含量上分别使变形菌和酸杆菌降低1.73%,1.4%,放线菌增加0.65%,使真菌优势门子囊菌减少27.99%成为次优势菌,次优势菌担子菌增加23.69%成为优势菌;改变了原烟地属水平的群落结构,使优势属及丰度都发生了变化,变化较大的细菌如uncultured Acidobacteriaceae Subgroup-1,Gemmatimonas,Subgroup-2,uncultured Nitrosomonadaceae等,真菌如norank Sordariales,norank Agaricomycetes,Phialophora等,且拮抗微生物及生理类群微生物丰度增加,病原菌减少。因此,川明参种植能改善烟地土壤微生物。     

重楼根际及药用部位内生真菌多样性与群落结构差异分析

目的寻找能促进宿主植物活性代谢产物合成的微生物,为后续功能菌群的建立及功能基因的发掘,提供理论支持。方法应用IlluminaMiseqPE250高通量测序技术对重楼根际土壤真菌、根及根茎内生真菌ITS1区进行序列测定,并进行生物信息学分析。结果测序结果共获得154228条序列,这些序列对应的根际土、根茎、根分别被聚类为408、119、57个OTUs。结论重楼根际及内生真菌多样性的关系为根际土根茎根,在重楼药用部位根茎中发现Mucoromycota门较非药用部位根中的门为特有门,Ascomycota门为优势门,Roseodiscus属真菌为重楼根茎内生真菌优势菌群,根茎和根部的特有种群及优势菌群可能与重楼活性产物合成密切相关。     

AM真菌和施P量对黄芩生长、养分吸收和微量元素的影响

目的:研究不同施P条件下接种AM真菌摩西球囊霉Glomus mosseae对黄芩Scuteliaria baiealensis生长、养分吸收和微量元素含量的影响.方法:采用盆栽试验与室内分析相结合的方法.结果:接种AM真菌显著提高了黄芩根系侵染率,增加黄芩干重、全磷(P)、黄芩苷、地下部全氮(N)含量,促进黄芩根系对钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、铁(Fe)、锌(Zn)元素的吸收;降低了地上全N含量及氮磷比(N/P),抑制了黄芩根系对锰(Mn)、铜(Cu)元素的吸收和分配.AM真菌接种效应因施P量不同而变化,施P量为0.12～0.18 g·kg-1时接种效果最好.结论:接种AM真菌和施P之间有显著交互作用,适宜施磷水平下接种AM真菌能够显著提高黄芩产量和质量,提高P肥利用率,减少P肥施用量.     

不同生长年限党参根系微生物群落结构和多样性研究

目的 探究不同生长年限党参Codonopsis pilosula根系微生物群落结构变化及其与土壤环境因子的相关性,以提高党参品质。方法 对一、二、三年生党参土壤、根际土壤和根进行高通量测序和生物信息学分析。结果 随党参生长年限的增加,土壤和根际土壤中优势细菌Arthrobacter处于动态平衡,而根内细菌Ralstonia丰度减少。真菌Mortierella在土壤和根际土壤中丰度逐年降低,病原真菌Fusarium在党参根系中丰度逐年增加。不同生长年限的党参根系微生物群落组装更多的受随机性过程影响,且根系细菌的群落功能稳定性高于真菌。蛋白酶（protease,PRO）、全氮（total nitrogen,TN）、速效钾（available potassium,AK）、水分（water content,WC）、速效磷（available phosphorus,AP）和土壤有机质（soil organic matter,SOM）是影响不同生长年限党参根系细菌群落结构和多样性的主要影响因素,TN和全钾（TK）是影响真菌群落结构和多样性的主要影响因素。结论 党参根系微生物群落组成和多样性随生长年限改变,并对不同土壤环境因子作出差异化响应,该研究为后期深入研究党参病害防治,提高党参品质提供理论基础。     

食用菌菌渣缓解地黄连作障碍的研究

前期研究认为酚酸类物质的积累可能导致地黄连作障碍。研究发现不同菌渣提取液对酚酸均具有降解效果,其中杏鲍菇菌渣提取液对5种酚酸（对羟基苯甲酸、香草酸、丁香酸、香草醛和阿魏酸）的总降解率最高,达75.3%。盆栽试验结果表明,施用杏鲍菇菌渣的地黄根际土壤中的对羟基苯甲酸和香草醛,相对含量最低。进一步研究表明施用杏鲍菇菌渣使地黄冠幅、叶片数量、叶长、叶宽和株高等指标接近头茬地黄水平,使重茬地黄块根质量鲜重和干重分别提高2.70,3.66倍,单株梓醇总量提高2.25倍,同时提高了地黄根际土壤中细菌、真菌和放线菌的数量,也提高了地黄根际土壤中蔗糖酶、纤维素酶、脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶的活性。这些结果表明,施用杏鲍菇菌渣一定程度上有效地缓解了地黄的连作障碍。     

药用植物车前内生真菌分离及其抑菌活性初步分析

目的：研究药用植物车前可培养内生真菌多样性及其抑菌活性特征。方法：通过组织块法对内生真菌进行分离,并选择小麦全蚀病菌、枸杞黑果病菌、番茄灰霉病菌、黄瓜枯萎病菌和黄瓜立枯病菌5 种植物病原真菌和枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌4 种细菌作为指示菌,采用对峙法和改进的菌块法测定抑菌活性。结果：从车前根茎叶组织器官中分离出13 株内生真菌,以茎部最多,叶部次之,根部最少;经形态学初步分类鉴定归于2 个目,2 个科,5 个属;其中有11 株菌对1 种或多种植物病原真菌指示菌有不同程度的抑制作用,占菌株总数的84.6%,6 株内生真菌对1 种或多种供试细菌指示菌具有不同程度的抑制作用,占分离菌株总数的46.2%;3 株活性菌株PAEFS001、PAEFS007、PAEFS008 分别对5 种供试植物病原真菌指示菌具有明显抑制作用,菌株PAEFS001 属于束丝菌属,菌株PAEFS007 和PAEFS008 同属于曲霉属;1 株活性菌株PAEFS003 分别对枯草芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌2 种供试细菌指示菌有明显的抑制作用,属于梭孢霉属;药用植物车前内生真菌具有明显的抑菌活性,抑制植物病原真菌的范围较宽,对革兰氏阳性菌枯草芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制作用明显,具有一定的选择性。结论：从药用植物车前内生真菌寻找新的抑菌活性物质是可行的,通过对其进行开发和利用,对提高药用植物车前的综合利用价值具有重要意义。     

氮、磷、钾缺乏对西洋参根分泌物中 酚酸类化合物的影响

目的:研究氮、磷、钾元素缺乏对西洋参根系分泌物中具有自毒作用的酚酸类化合物的影响.方法:以二年生健康西洋参幼苗为试验材料,设计Hoagland全营养液以及分别去除氮、磷、钾元素4个处理进行水培试验,2周后收集不同处理的培养液,用XAD4和XAD7离子交换树脂富集其中不同极性的根系分泌物.Folin-Ciocalteu试剂法测定不同根系分泌物中总酚酸含量,HPLC测定香草酸、对香豆酸、肉桂酸3种单体酚酸含量.结果:与全营养条件相比,缺氮或缺钾情况下西洋参根分泌物中总酚酸含量显著升高(P<0.05);而磷的缺乏可导致西洋参根分泌物中总酚酸含量显著降低(P<0.05);缺乏3种元素之中的任何一种均可使香草酸、对香豆酸、肉桂酸在根系分泌物中的比例显著降低(P<0.05).结论:氮、磷、钾的缺乏可导致西洋参根系分泌物中的酚酸发生不同变化.