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[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)  [作者] 敖金成  周桂夙  李永梅  
[目的]了解连作及其与根腐病感染对烟株根际土壤真菌群落结构及多样性的影响,为连作土壤微生态环境定向调控和根腐病精准防治提供理论依据和技术指导。[方法]分别选取连作2,4和8年烟田健株(依次记为HT2、HT4、HT8)和根腐病感病烟株(依次记为ST2、ST4、ST8)根际土壤,以同区域撂荒2年以上耕层土壤为对照(CK),测定不同处理土壤理化性质,利用高通量测序技术分析不同连作年限烟田健株和病株根际土壤真菌群落组成和多样性的差异,并基于冗余分析探讨了土壤化学性质与真菌群落分布的相关性。[结果]与对照(CK)相比,连作和感病降低了烟株根际土壤真菌群落的丰富度和多样性。健株根际土壤真菌优势菌群累积相对丰度总和小于病株。属水平上,连作2年和4年烟田健株和病株根际土壤镰刀菌属(Fusarium)相对丰度增幅为81.3%~665.1%,随连作年限的延长,健株和病株根际土壤淡紫紫孢菌属(Purpureocillium)相对丰度降幅为295.2%~1387.1%;种水平上,健株和病株根际土壤茄腐镰刀菌(Fusarium solani)相对丰度增幅为88.5%~844.3%。土壤指示物种相对丰度随连作年限的延长而降低。土壤化学性质与真菌群落丰度密切关联,其中pH值和速效钾含量是影响连作和感病烟株根际土壤真菌群落分布的核心环境因子。[结论]连作和感病降低了烟株根际土壤真菌群落及有益菌群落的丰富度和多样性,但提高了病原菌的相对丰度,茄腐镰刀菌可能是引起试验烟株根腐病的主要病原菌。
[期刊] 西南农业学报  [作者] 黄飞燕  肜磊  薛至勤  叶贤文  王志江  谢永辉  柯艳果  赵娅红  吴治兴  吕怡颖  余磊  潘义宏  
【目的】通过研究根结线虫病患病烟株与健康烟株根际土壤真菌群落结构及多样性,明确烟草根结线虫病发生的微生态机制。【方法】利用Illumina MiSeq高通量测序技术分析根结线虫病患病烟株与健康烟株根际土壤真菌群落结构和土壤养分变化特征。【结果】根际土壤真菌OUTs数健康烟株与病株分别为2120个和1170个,健康烟株土壤真菌OUTs数是病株的1.81倍,特有OTUs数是病株的3.31倍;病株根际土壤的Shannon、ACE和Chao1等指数分别较健康烟株降低了12.16%、52.96%、50.40%。病株根际土壤中桑尼被孢霉(Mortierellasarnyensis)、未分类被孢霉菌属(unclassified_g__Mortierella)、未分类真菌界(unclassified_k__Fungi)和未分类青霉菌属(unclassified_g__Penicillium)的相对丰度较健康烟株分别增加了139.01%、134.83%、203.27%和361.94%,且差异均达到显著水平(P<0.05);根际土壤真菌群落组成的PCoA分析结果表明,健康烟株与病株根际土壤真菌物种组成存在明显差异。烤烟根际土壤真菌群落结构与土壤养分变化存在一定相关性,其中土壤pH与土壤常见病原菌镰刀菌属(Fusarium)呈显著负相关,水解氮、有效磷和速效钾等土壤养分与土壤有益微生物被孢霉属(Mortierella)呈极显著正相关。【结论】烟草根结线虫病发生明显降低了真菌OUT丰度,影响烟株根际土壤真菌群落的分布和相对丰度。根际土壤真菌群落与土壤养分互作,共同影响根结线虫病的发生。
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)  [作者] 李莹  刘兰英  何肖云  邱胤辉  任丽花  黄锐敏  傅建炜  
为了解不同连作年限下辣椒根际土壤真菌群落的结构特征,选取不同连作年限(1、3、5、10 a)下的辣椒根际土壤,采用Illumina Miseq高通量测序技术分析土壤真菌群落的结构和多样性,并探究其与土壤理化因子的相关性.结果表明:相较于连作1 a处理,延长连作年限导致真菌香农指数和辛普森指数显著下降(P<0.05);同时,枝顶孢霉属、青霉菌属和曲霉菌属等生防菌的相对丰度在长期连作后显著增大,而毛壳菌属、木霉菌属和被孢霉属等有益微生物的相对丰度随着连作年限的延长逐渐下降.冗余分析显示,土壤pH及有效磷、速效钾、有机质含量是影响真菌群落结构变化的主要驱动因子.本研究中,土壤真菌群落多样性下降、有益微生物减少和病原菌积累可能是造成辣椒连作障碍的原因.
[期刊] 西南农业学报  [作者] 方宇  白涛  刘冬梅  韩小女  刘舜  王瑞宝  郭永升  陈小龙  王柄权  程凌寒  黄飞燕  余磊  蔡永占  刘佳妮  
【目的】为改善云南烟区植烟土壤微生态环境及从土壤生防菌筛选等角度防治烟草黑胫病提供基础数据及理论依据。【方法】采用Illumina MiSeq高通量测序技术分析了健康与患病烟株根际土壤真菌群落结构。【结果】健康烟株根际土壤(ZCTY)和患病烟株根际土壤(HJTY)真菌OTU数分别为1809个和1479个,同时ZCTY的OTU数、特有OTU数分别是HJTY的1.22、1.62倍,且HJTY中的真菌物种量、丰富度和多样性显著降低,ACE、Chao1和Shannon指数较ZCTY分别降低了31.87%、30.47%和0.68%;同时,优势种属中的Soilcoccozyma、镰刀菌属(Fusarium)、Spiromastix和青霉属(Penicillium)在两组间存在显著差异,较ZCTY相比,HJTY中的Soilcoccozyma、镰刀菌属和青霉属相对丰度分别增加了177.06%、54.32%和144.27%,而毛壳菌属(Chaetomium)等有益菌属显著减少,且Spiromastix是HJTY的特有菌属;烟株根际土壤真菌群落与土壤理化因子(pH、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾)变化存在一定的相关性,其中油壶菌属与有机质、碱解氮均呈显著负相关,镰刀菌属与碱解氮呈显著正相关,Soilcoccozyma与pH呈显著负相关,与速效钾呈显著正相关,Plectosphaerella与碱解氮、有效磷呈显著负相关,而青霉菌属与碱解氮、有效磷呈显著正相关,外瓶柄霉属(Exophiala)与有机质呈显著正相关。【结论】烟株根际土壤真菌多样性、丰富度的降低及群落结构的改变是烟株患黑胫病后的重要指征之一,其中镰刀菌属、被孢霉属(Mortierella)、青霉属等相关病原菌及腐生菌显著增加,毛壳菌属等有益菌属显著减少,且根际土壤真菌群落受到土壤微生态环境中生物因子和非生物因子的共同影响。
[期刊] 西南农业学报  [作者] 李星月  肖连康  李其勇  曹坳程  洪杰  朱从桦  符慧娟  张鸿  
【目的】草莓作为主要经济作物之一,在我国长期保持着大规模的种植水平,根据种植模式不同可分为设施草莓和露地草莓。由于露地草莓的常年连作栽培,连作障碍发生严重,阻碍了露地草莓生产的可持续发展。【方法】本文以"甜查理(Sweet Charlie)"为供试草莓品种,运用Illumina高通量测序技术研究非连作栽培露地草莓(S0_Fu)、连作栽培未发生连作障碍露地草莓(S1_Fu)和发生连作障碍露地草莓(S2_Fu)的根际土壤的真菌群落结构。【结果】S0_Fu的真菌种群丰度和多样性明显高于S1_Fu和S2_Fu,且发生连作障碍比未发生连作障碍的根际土真菌丰度和多样性降低效应更为明显。此外,关键的有益真菌(粘红酵母Rhodotorula glutinis、无梗囊霉Acaulosporaceae sp.)等种群大幅下降,而病原真菌数量(棒孢拟盘多毛孢Neopestalotiopsis clavispora)显著增多,这是导致露地草莓连作障碍发生的土壤微生物(真菌类)关键因子。【结论】该研究结果为今后改善连作土壤生态环境、治理露地草莓连作障碍提供了理论基础。
[期刊] 西南农业学报  [作者] 贺璐   马杰   傅淋   肖才升   刘芳   赵瑞元   李庠  
【目的】揭示卷丹百合感染根腐病后根际土壤真菌群落结构、多样性变化,为进一步探明根腐病的微生态发病机理和生防菌的筛选及应用提供理论依据。【方法】分别对连作多年地块上患根腐病和健康卷丹百合根际土壤中真菌的ITS1基因进行扩增,并采用高通量测序技术进行测序,分析健康与患病百合根际土壤真菌物种组成及多样性。【结果】α多样性结果显示,卷丹百合健康与患根腐病根际土壤中的真菌群落丰富度、均匀度和多样性无显著差异。PCA分析结果显示,患根腐病百合与健康百合根际真菌群落物种组成存在差异。患根腐病与健康百合根际真菌优势菌门为子囊菌门;散囊菌纲、银耳纲、刺盾炱目、银耳目、小疱毛壳科、丛赤壳科、外瓶霉属等在患病百合根际中相对丰度显著高于健康百合。LEfSe分析结果显示,子囊菌门与Ilyonectria分别在患病与健康百合根际土壤中差异最大;Arcopilus、角菌根菌属、Ascobolus、Paraphaeosphaeria等14类菌群为健康百合根际的标志物种。【结论】连作多年地块健康百合与患根腐病百合根际真菌群落结构有明显差异。卷丹百合根腐病的发生可能与根际土壤中真菌物种结构的改变,尤其是散囊菌纲、外瓶霉属等有害真菌的增殖密切相关。卷丹百合根际土壤中存在大量潜在益生真菌,是进一步筛选根腐病生防菌的潜在资源。
[期刊] 西南农业学报  [作者] 胡骞予   赵娅红   吕怡颖   邓晨宵   肜磊   卢超   余磊   戴利利   齐颖   高鹏华   蔡宪杰   闫鼎   黄飞燕   韩天华  
【目的】为探明生物炭施用量对烟草旺长期根际土壤真菌种群结构、多样性和生态功能的影响,以期为改善烟草根际土壤微生态环境以及为生物炭在植烟土壤中的应用提供参考。【方法】研究以烟草品种“红花大金元”为试验材料,在施肥减量10%的前提下,设置施用生物炭250 g/株(A_(1))、300 g/株(A_(2))和350 g/株(A_(3))3种处理,并以常规施肥为对照。采用Illumina MiSeq高通量测序技术对不同处理旺长期烟株根际土壤真菌ITS1基因进行测定。【结果】施用生物炭可以改变土壤真菌α多样性和种群结构,在所有土壤样品中A_(3)处理真菌多样性及丰富度最高。门水平上,各处理主要优势菌门为子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota),子囊菌门相对丰度与生物炭施用量呈负相关,担子菌门相对丰度与生物炭施用量呈正相关。纲水平上,施用生物炭降低了粪壳菌纲(Sordariomycetes)和散囊菌纲(Eurotiomycetes),提高了伞菌纲(Agaricomycetes)和银耳纲(Tremellomycetes)的相对丰度。属水平上,施用生物炭显著降低了青霉菌属(Penicillium)、枝孢瓶霉属(Cladophialophora)、螺旋聚孢霉属(Clonostachys)等真菌相对丰度;提高了镰刀菌属(Fusarium)、Saitozyma、锥盖伞属(Conocybe)、附球菌属(Epicoccum)等真菌相对丰度。FUNGuild真菌功能预测发现,各样本根际土壤真菌的功能类型以腐生营养型与腐生营养型—共生营养型为主。生物炭处理中植物病原相对丰度均低于对照。【结论】施用生物炭350 g/株烟株有效改善了根际土壤真菌群落结构,有利于维持土壤真菌的多样性和丰富度、降低土壤病原真菌的丰度,可为植烟区合理施用生物炭提供技术指导。
[期刊] 西南农业学报  [作者] 陈玉蓝  林正全  拓阳阳  丁亚茹  李红丽  王岩  
【目的】探究烟蒜轮作对烟田土壤真菌群落结构的影响,以期寻找改善土壤健康的农艺管理模式。【方法】利用高通量测序技术检测烟蒜轮作的易感病烟田和健康烟田中的土壤真菌,对比分析烟蒜轮作对烟田土壤真菌群落结构的影响。【结果】德昌县试验烟田土壤优势真菌门依次为子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)和norank_k__Fungi,相对丰度占总菌的90.80%~94.59%。烟草移栽前,种植大蒜的易感病烟田子囊菌门和担子菌门相对丰度显著高于健康烟田;与健康烟田相比,散囊菌纲(Eurotiomycetes)相对丰度显著降低,子囊菌纲(Sordariomycetes)显著增加;粪壳菌目未知菌属(norank_o__Sordariales)、镰刀菌属(Fusarium)相对丰度显著高于健康烟田,但健康烟田的镰刀菌属相对丰度显著低于易感病烟田种植烟草的土壤,unclassified_f__Trichocomaceae在健康烟田显著高于易感病烟田。移栽前和成熟期易感病烟田的担子菌门显著较高,与有机质和碱解氮呈极显著正相关。健康烟田在旺长期真菌多样性比移栽前显著降低,但稍高于易感病烟田;到成熟期又显著上升,高于易感病烟田,易感病烟田移栽前的真菌多样性最高。【结论】种植大蒜提高了易感病烟田土壤有益真菌的种类和多样性,且降低了病原菌的相对丰度,使发病率由50.15%降到8.57%。因此烟蒜轮作可改变易感病烟田土壤真菌群落结构,使其趋于健康烟田,从而降低烟田真菌型土传病害的发生。
[期刊] 西南农业学报  [作者] 高鑫媛  赵红玲  白茹玥  李哲  魏金月  赵蓝青青  赵春颖  
【目的】分析根腐病北苍术植株根际土壤真菌群落的多样性,为探索北苍术根腐病的发病机理和防治工作提供参考。【方法】利用Illumina HiSeq 高通量测序技术,分析北苍术根腐病植株与健康植株根际土壤真菌群落结构特征,并对植株根际土壤理化性质与酶活性进行分析。【结果】患根腐病北苍术植株根际土壤真菌较健康植株总量和多样性显著降低。患根腐病北苍术植株根际土壤中真菌菌群在门水平的丰度相对健康土壤增高的是子囊菌门(Ascomycota),减少的是担子菌门(Basidiomycota)、壶菌门(Chytridiomycota);在目水平增多的是肉座菌目(Hypocreales)、假球壳目(Pleosporales)、小丛壳目(Glomerellales)等,减少的是被孢霉目(Mortierellales)、粪壳菌目(Sordariales)、散囊菌目(Eurotiales)、刺盾炱目(Chaetothyriales)等;在属水平上增多的是镰刀菌属(Fusarium),赤霉属(Gibberella)等,减少的是被孢霉属(Mortierella)、亚隔孢壳属(Didymella)、毛壳属(Cheatomium)及木霉属(Trichoderma)等。统计学分析表明,患根腐病北苍术植株根际土壤的pH值显著低于健康北苍术植株根际土壤,速效N、速效P、速效K含量显著增高。且不同处理的北苍术植株根际土壤的酶活性检测显示根腐病北苍术植株根际土壤的土壤脲酶、土壤蔗糖酶及土壤碱性磷酸酶的酶活性显著高于健康植株的根际土壤。【结论】常见生防菌毛壳属(Cheatomium)在根腐病北苍术植株根际土壤中占比较少,Schizotheciumj菌在健康北苍术植株根际土壤中占比丰度更高。致病菌镰刀菌(Fusarium)在根腐病北苍术植株根际土壤中占比多。北苍术根腐病的成因可能与其根际真菌丰度降低、土壤的理化性质及酶活显著变化有关,但差异菌群的功能多样性及与北苍术植株根腐病病原菌的互作关系尚待验证。
[期刊] 西南农业学报  [作者] 鲁海菊  卢宁强  杨梅  李香香  郑肖兰  
关键词:
[期刊] 西南农业学报  [作者] 汤涤洛  涂修亮  付聪  熊伟  汪红武  
【目的】研究不同根型苎麻根际土壤微生物群落结构对了解苎麻与微生物的互作关系具有重要意义。【方法】本研究通过Illumina Miseq测序平台分析了种植不同苎麻的根际土壤的真菌群落结构。【结果】不同根型苎麻的根际土壤真菌组成相似,但是种植苎麻的根际与自然休闲处理(对照)土壤真菌群落存在差异。根际土壤真菌的OUT数量及群落多样性指数表现为CK(自然休闲处理)> R3(中根型)> R2(浅根型)> R1(深根型)。苎麻的根际土壤真菌在门水平包括担子菌门、子囊菌门、壶菌门、接合菌门,其中担子菌门为第一优势门。在属水平丰度较高的有木耳属、梨孢霉属、斜盖伞属。【结论】不同根型苎麻对根际定殖的真菌类群存在选择性,并影响植物与微生物的互作关系。
[期刊] 西南农业学报  [作者] 汪茜  宋娟  李冬萍  陈廷速  覃晓娟  车江旅  
【目的】分析健康生姜(Zingiber officinale Rosc.)和患病生姜样地根际土壤丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza, AM)真菌群落组成,为利用微生态调控手段进行姜瘟病综合防治提供理论依据。【方法】采集广西桂林、柳州和百色三地姜田的健康和患病生姜根际土壤样品10个(健康生姜土壤样品为KJJ2_S、BMJ1_S、LCJ1_S、FGJ_S和NGJ_S,患病生姜土壤样品为KJB2_S、BMB1_S、LCB1_S、FGB_S和NGB_S),采用Illumina MiSeq高通量测序技术,分析其AM真菌的多样性及群落结构,结合冗余分析(RDA)明确AM真菌群落结构与土壤养分含量的相关性。【结果】在97%相似度水平下,所有患病生姜土壤样品的操作分类单元(OTU)数和Chao 1指数均高于健康生姜土壤样品;健康生姜土壤样品的Shannon指数和Simpson指数均高于患病生姜土壤样品,即健康生姜土壤样品AM真菌的物种多样性指数均高于患病生姜土壤样品。在群落组成方面,在属分类水平上,312个OTUs被分为类球囊霉属(Paraglomus)、无梗囊霉属(Acaulospora)、球囊霉属(Glomus)、球囊霉纲未分类属(unclassified_c_Glomeromycetes)和其他类别。冗余分析结果表明,土壤速效P含量对AM真菌群落组成具有显著影响(P0.05);Heatmap图分析结果表明,Paraglomus与有效P含量呈极显著负相关(P<0.01),与有机质含量呈显著负相关。【结论】健康生姜样地和患病生姜样地土壤的AM真菌群落组成存在明显差异,患姜瘟病生姜根际土壤AM真菌的OTUs数和丰度均高于健康生姜根际土壤,但其多样性低于健康生姜根际土壤;不同采样点生姜根际土壤AM真菌的优势种属存在差异,其多样性、丰度及群落组成结构主要受有效P含量影响。
[期刊] 华北农学报  [作者] 李玉娇  刘星  吴大付  陈碧华  任秀娟  唐蛟  
长期集约化种植带来的连作障碍问题已成为限制设施蔬菜行业可持续发展的重要瓶颈,阐明设施蔬菜长期连作条件下的土壤障碍因子(类型)是发展形成高效连作障碍克服技术的前提。以豫北地区设施黄瓜连作生产系统为研究对象,通过采集具有不同黄瓜连作年限的土壤样品(1,5,10,15,20 a),应用Real-time PCR和高通量测序的手段,探讨了温室黄瓜连作对土壤真菌数量和群落结构的影响。结果表明,温室黄瓜连作显著改变了土壤真菌数量,随着连作年限延长真菌数量呈先增加后降低的趋势,且在连作10 a土壤中达到峰值。土壤真细比变化趋势与真菌数量一致。高通量测序分析进一步表明,黄瓜连作显著影响了真菌群落的β多样性而非α多样性。随着连作年限延长,真菌群落中独有的OTU数量逐渐减少。子囊菌门(Ascomycota)是门水平下连作土壤真菌群落的优势成员,但其平均相对丰度对黄瓜连作响应不敏感。在目水平,小囊菌目(Microascales)、盘菌目(Pezizales)、未分类子囊菌(Norank_p_Ascomycota)和粪壳菌目(Sordariales)是真菌群落优势成员;在属水平,假埃希氏菌属(Pseudallescheria)、Lasiobolidium、赭霉属(Ochroconis)和毛壳菌属(Chaetomium)是真菌群落优势成员。这些优势真菌目和属的平均相对丰度受温室黄瓜连作影响显著,且多数与土壤理化因子存在显著的线性相关关系。冗余分析证明,土壤硝态氮、速效钾和有机质含量是驱动温室黄瓜连作土壤真菌群落结构变化的主要因子。总的来看,温室黄瓜长期连作显著影响了土壤真菌数量和群落结构。
[期刊] 华中农业大学学报  [作者] 杨焕焕  李茂森  王丽渊  冯慧琳  刘福童  杜君  任天宝  高卫锴  
采用大田小区处理方式,分别设置常规施肥(CK)和750 kg/hm~2生物炭+常规施肥(T)2组试验,探究生物炭对植烟土壤微生物群落和土壤养分的变化规律及其对烟叶质量的影响。结果显示:生物炭可以显著提高土壤pH、速效磷、速效钾和有机碳含量,促进烟株生长发育;与CK相比,生物炭处理后绿弯菌门(Chloroflexi)、酸杆菌门(Acidobacteriota)和厚壁菌门(Firmicutes)丰度增加,分别提高了1.82%、12.36%和64.55%;放线菌门(Actinobacteriota)和变形菌门(Proteobacteria)丰度分别降低了2.02%和9.00%;聚类和主成分分析结果显示,烤烟根际土壤中优势细菌与土壤pH、速效钾、速效磷和有机碳均存在显著的相关关系,其中厚壁菌门(Firmicutes)、Myxococcota和Desulfobacterota与土壤pH、速效磷、速效钾和有机碳存在显著的正相关关系(P<0.05),Bacterdidota与Patescibacteria与土壤pH、速效钾、速效磷和有机碳存在显著负相关关系;生物炭施用通过改善根系周围矿质营养和微生物群落进而提高烟叶质量。生物炭有利于成熟期土壤养分固持及根际促生细菌群落增加。
[期刊] 中南林业科技大学学报  [作者] 王丽艳   李虹茹   黄文超   刘春江   吴巧花   罗坤水  
【目的】杉木是我国栽植面积最广的用材树种,阐明杉木根际土壤微生物特征,对通过密度调控科学间伐抚育经营杉木人工林有指导意义。【方法】为明确根际土壤丛枝菌根真菌(AMF)对杉木林种植密度变化的响应特征。基于高通量测序,评估不同密度杉木根际土壤丛枝菌根真菌(AMF)群落的多样性、结构和共生模式。【结果】从1 950、2 250、2 700、3 300株/hm~2密度杉木林根际土壤中共得到163个AMF-OTUs,分属于1门1纲5目6科8属,28个种。α多样性指数表明,丛枝菌根真菌群落Chao1、Shannon指数随着杉木林分密度增大而减小,但不同密度间差异不明显。β多样性指数表明,不同密度杉木间AMF群落组成差异明显。Bray-Curtis相异性分析显示,20个AMF群落样本被聚为2个组,与高密度和中低密度对应。共线性网络分析揭示了AMF真菌组成的非随机模式。Glomus-MO-G23-VTX00222、Glomus-viscosum-VTX00063、Glomus-Glo7-VTX00214被确定为共生网络中的关键分子种。冗余分析表明,土壤碱解氮AN、铵态氮(NH_4~+-N)共同影响AMF群落结构。【结论】杉木林分密度显著影响根际土壤AMF群落结构。碱解氮和铵态氮是影响AMF特性的主要土壤环境因子,在共线性网络中铵态氮NH_4~+-N和碱解氮AN网络中心系数为0.943 4。在林分密度变化过程中,林下植被辛普森指数与根际土壤AMF群落多样性辛普森指数呈显著正相关(r=0.494)。土壤理化性质和分类群之间潜在的相互作用可能共同影响杉木林地AMF真菌群落结构。林分密度影响土壤微生物群落,变化后的土壤微生物群落又会影响地上植被,最终土壤群落与地上植被协同响应密度变化。这一结果为AMF介导植物地上地下协同作用的生态网络构建研究提供新的见解。
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