科研产出
土壤类型对花生根际土壤细菌群落多样性和产量的影响
《生物技术通报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为了解不同土壤类型花生根际土壤细菌菌群多样性差异与产量的关系,明确不同土壤类型花生生产特性的区域优势,以6个花生主产区代表性土壤为研究对象,采用盆栽实验利用高通量测序技术研究不同土类花生根际土与非根际土细菌群落结构和变化特征.对6个土壤样品细菌菌群丰富度和多样性分析显示,湖南邵阳红壤细菌丰富度和多样性均较低,河北滦县褐土细菌丰富度和多样性均较高.放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、酸杆菌门(Acidobacteria)及芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)等为共有优势菌门,但在不同土壤类型样本中的菌群丰度存在明显差异,其中湖南邵阳红壤中绿弯菌门优势最明显,其他土壤类型放线菌门和变形菌门优势较明显.根际土与非根际土细菌门丰度间有差异,湖南邵阳红壤根际土与非根际土各细菌门(包括放线菌门、变形菌门、绿弯菌门、酸杆菌门、芽单胞菌门以及厚壁菌门)丰度变化程度较其它地区大.冗余分析表明,土壤酸碱度(pH)、有机质(ORM)、碱解氮(N),速效磷(P)和速效钾(K)等土壤理化因子对细菌菌群组成和物种丰度均有影响,但影响程度和正负相关性因土壤类型而异,河南焦作潮褐土细菌菌群与所有土壤理化因子均为锐角,呈显著正相关;而湖南邵阳红壤细菌菌群与所有因子间均为钝角,呈显著负相关.统计学分析显示,吉林公主岭黑土、新疆石河子棕钙土和山东沂南褐土荚果产量较高,湖南邵阳红壤荚果产量较低.优势菌门变形菌门在吉林公主岭黑土、新疆石河子棕钙土和山东沂南褐土中相对丰度高于湖南邵阳红壤,属水平鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)相对丰度在山东沂南褐土和吉林公主岭黑土也较高,推测变形菌门和鞘氨醇单胞菌属在花生生长发育和荚果产量提高方面是有利的.不同土壤类型花生根际细菌组成虽有一定的相似性,但差异性明显,个别菌群丰度呈现出特有性,其中变形菌门和鞘氨醇单胞菌属可能分别是与花生荚果产量提高相关的有益菌门和菌属.湖南邵阳红壤花生荚果产量最低,其花生生产的土壤禀赋优势较低.
关键词： 花生 根际 花生主产区 土壤类型 细菌菌群多样性 16S rRNA
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盐胁迫对不同生育时期花生根际土壤细菌群落和产量的影响
《华北农学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为明确不同生育时期花生根际土壤微生物群落结构变化对盐胁迫的响应,以花育25为试验材料,采用盆栽试验设置3个盐胁迫梯度处理,研究盐胁迫对花生产量的影响,通过高通量测序技术分析盐胁迫下花生开花期和收获期根际土壤微生物群落结构变化。结果表明:在不同盐胁迫处理下花生根际微生物组成基本相似,但其多样性和丰富度在开花期和收获期有明显差异。高盐胁迫下开花下针期根际细菌群落多样性和丰富度较高,而收获期土壤根际微生物种类丰富度和多样性均降低;不同胁迫处理花生根际土壤的优势菌门均为变形菌门、放线菌门、绿弯菌门、酸杆菌门、疣微菌门、拟杆菌门和Patescibacteria。盐胁迫明显提高了蓝细菌门及γ-变形菌纲、疣微菌纲、拟杆菌纲的相对丰度,尤以开花下针期明显;样本层级聚类结果显示,花生根际微生物菌群多样性差异受花生生长发育阶段和盐胁迫强度影响较大,盐胁迫处理下同一生育时期样本各聚为一类;KEGG代谢功能基因分析表明,所有处理菌群涉及碳水化合物代谢、氨基酸代谢、能量代谢、辅助因子和维生素的代谢等功能基因丰度富集,而涉及信号转导、脂质代谢、复制和修复、异种生物的生物降解和代谢、其他氨基酸的代谢、折叠分类和降解等功能的丰度较低。盐胁迫处理使涉及物质和能量代谢、膜运输、翻译复制和修复以及信号转导等优势细菌功能基因丰度增加,花生百果质量和百仁质量降低,从而降低花生产量。因此,盐胁迫对花生根际细菌群落结构的变化和花生产量影响较大,通过改良土壤微生物环境来提高花生盐胁迫耐受性,为盐碱地区发展花生生产提供理论依据。
关键词： 花生 盐胁迫 根际 土壤微生物群落 16S rRNA基因
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干旱与盐胁迫对花生根际土壤细菌群落结构和花生产量的影响
《应用生态学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：以花生品种花育25号为试验材料,采用盆栽试验研究了开花期干旱和盐分胁迫对花生生长发育和荚果产量的影响,并运用高通量测序技术分析干旱、盐胁迫及旱盐双重胁迫下,花生根际土壤细菌群落结构的变化特征.结果表明:不同胁迫处理花生根际土壤细菌群落均以变形菌门、放线菌门、Saccharibacteria、绿弯菌门、蓝藻菌门和酸杆菌门为主.干旱、盐胁迫及旱盐双重胁迫均不同程度降低了变形菌门和放线菌门的相对丰度,但显著提高了蓝藻菌门的含量,且旱盐双重胁迫较其单一胁迫引起的根际蓝藻菌门丰度变化更显著.土壤细菌功能预测分析显示,信号转导机制、防御机制及翻译后修饰、蛋白质周转和分子伴侣等相关功能在旱盐双重胁迫的细菌中活性更强,可能对花生生长及胁迫应答具有重要影响.统计学分析显示,开花期干旱、盐胁迫和旱盐双重胁迫严重影响花生生长发育,并显著降低产量.研究结果可为通过改良土壤微生物环境来提高植物胁迫耐受性提供参考.
关键词： 花生 根际 旱盐胁迫 细菌群落结构 16S rRNA
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花生单粒精播对根际土壤酚酸类物质含量和酶活性的影响
《中国油料作物学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为进一步阐明花生单粒精播增产机理,以花育22为材料,通过田间盆栽模拟试验,研究单粒精播和双粒穴播对花生开花下针期、结荚期和饱果期根际土壤酚酸类物质含量、土壤酶活性及产量的影响.结果表明,单粒精播处理三次取样的根际土壤中均比双粒穴播少了咖啡酸,但饱果期根际土壤相比多了邻苯二甲酸和香草酸.单粒精播根际土壤中对羟基苯甲酸、阿魏酸、苯甲酸和肉桂酸含量均显著低于双粒穴播(P<0.05).与双粒穴播相比,单粒精播增加了花生根际土壤脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶活性,以开花下针期的影响较大(P<0.05).单粒精播每盆荚果产量、单株结果数、饱果率、出仁率和单株生物产量均显著增加,千克果数则显著降低(P<0.05).本研究说明单粒精播可在一定程度上通过减少花生根际土壤酚酸类物质种类、含量及增加根际土壤酶活性的方式,减缓花生个体间地下部的竞争,充分发挥单株生产潜力,实现花生增产.
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三种酚酸类化感物质对花生根际土壤微生物及产量的影响
《中国油料作物学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为进一步探明花生连作障碍的机理,通过外源添加的方法研究了不同浓度肉桂酸、邻苯二甲酸、对羟基苯甲酸及其混合物对花生开花下针期、结荚初期、结荚末期根际土壤微生物及产量的影响。结果表明,与对照相比,各处理均降低了各生育期花生根际土壤细菌和放线菌的数量、微生物量以及呼吸强度,增加了真菌的数量。随浓度增加,化感作用增强,以3种酚酸类化感物质混合物的化感作用最强。随处理时间的延长,对真菌的化感作用增强,对其他指标的化感作用减弱。各处理均显著降低了花生产量(P<0.01),处理浓度越高,花生减产幅度越大。最高浓度(初始含量为90mg·kg~(-1)干土)的肉桂酸、邻苯二甲酸、对羟基苯甲酸以及混合物处理使花生每盆荚果产量分别降低了43.2%、32.9%、40.2%和47.3%。这三种酚酸类物质的累积与连作花生根际土壤微生物群落结构的变化相关,是花生连作障碍产生的可能因素之一。
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渗灌条件下果园覆盖的保水效果及对根际土壤养分和微生物特性的影响
《水土保持学报 》 2013 北大核心 CSCD
摘要：采用田间小区试验,以麦秸、苹果树枝和泥炭为覆盖材料,研究渗灌条件下果园覆盖的保水效果及对根际土壤养分和微生物特性的影响。结果表明,果园覆盖具有明显的保水作用,各时期土壤含水率均表现为泥炭覆盖>麦秸覆盖>苹果树枝覆盖>对照;覆盖处理和对照土壤含水率呈现相似的季节变化趋势。果园覆盖能增加根际土壤养分含量,其中,泥炭覆盖对增加土壤有机质、全氮、碱解氮、硝态氮和铵态氮含量的作用最大。果园覆盖显著提高了根际土壤中细菌、真菌、放线菌、自生固氮菌、磷细菌、钾细菌、纤维素降解菌和微生物总数量以及根际土壤微生物群落对不同种类碳源的利用能力,并以泥炭覆盖对提高碳源利用能力的效应最明显。覆盖处理土壤微生物群落的Shannon指数、Shannon均匀度指数和Simpson指数均显著高于对照,且均表现为泥炭覆盖>麦秸覆盖>苹果树枝覆盖。综合分析认为,渗灌条件下果园覆盖泥炭对保持土壤水分,改善根际土壤养分状况,提高微生物活性的效果最好。
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