科研产出
盐胁迫下氮素对花生种子萌发和种子际细菌菌群结构的调控
《生物技术通报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]盐胁迫影响花生种子萌发和植株生长,阐明盐胁迫下适量施肥提高种子萌发率和花生产量的内在调控机制,并解析该过程与种子际土壤细菌菌群结构的关系,为通过改良种子际土壤微生物环境,提高花生出苗健苗率、耐盐抗逆性和花生生产能力提供理论和技术依据.[方法]以耐盐花生品种(花育 25 号,HY25)为试验材料,设置 3 个氮素水平 0、90 和180 kg/hm2,采用盆栽试验和高通量测序技术,阐明氮肥施用对盐胁迫下花生种子际微生物菌群结构、花生发芽出苗和产量的影响.[结果]施加氮肥可有效提高花生种子在盐胁迫下的发芽率和最终产量,并以施氮量 90 kg/hm2 最适.16S rRNA测序分析显示,种子际的土壤细菌以变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、酸杆菌门(Acidobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、绿弯菌门(Chloroflexi)及芽孢杆菌门(Gemmatimonadetes)等为优势菌门.在属水平上,盐胁迫虽然提高了有益菌属拟杆菌属(Bacteroides)的相对丰度,但同时导致有害的链球菌属(Streptococcus)增多,最终降低了有益菌属芽孢杆菌属(Bacillus)、鞘脂单胞菌属(Sphingomonas)和溶杆菌属(Lysobacter)的相对丰度.盐胁迫下施氮可以显著改善种子际的土壤微环境,提高有益菌属拟杆菌属、芽孢杆菌属、鞘脂单胞菌属的相对丰度,对土壤修复和地力提升有一定的帮助,同时还能增强花生抗逆性.[结论]盐胁迫下适量施氮可提高种子际有益菌属的相对丰度,从而提高花生种子的发芽率和耐盐性,最终促进盐胁迫下的花生增产.
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盐胁迫对花生种子际细菌菌群结构的调控
《微生物学杂志 》 2022 CSCD
摘要：盐胁迫影响种子萌发和植株形态建成,提高盐胁迫下花生种子萌发速率和成苗健苗率是盐碱地花生高产高效栽培的重要环节之一,花生种子际土壤细菌菌群结构与种子萌发关系密切.为揭示盐胁迫对花生种子际微生物菌群结构的影响,以耐盐花生品种(花育25号,HY25)和盐敏感花生品种(花育20号,HY20)为试验材料,采用盆栽实验和高通量测序技术,研究不同耐盐性品种种子萌发吸胀吸水阶段种子际细菌菌群结构的变化.结果表明,种子际土壤细菌群落以变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Acti-nobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)及芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)等为优势菌门,盐胁迫处理可以不同程度的提高厚壁菌门和放线菌门的相对丰度.在属水平上,盐胁迫可以增加有益菌芽胞杆菌属(Bacillus)的相对丰度,增强盐胁迫下种子存活能力,提高萌发率.细菌功能预测结果显示,信号转导机制、免疫系统和防御机制等相关功能在盐胁迫处理后明显增强,可能是促进花生萌发并增强花生胁迫应答的重要原因之一.种子际优势菌群的鉴定及机理分析可为通过改良种子际土壤微生物环境,提高花生耐盐性和出苗健苗率提供重要的借鉴意义,同时为开发利用盐碱地提供参考.
关键词： 种子际 细菌菌群结构 花生 盐胁迫 16S rRNA测序
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钙肥对酸性红壤花生种子萌发及种子际微生物菌群结构的调控
《作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：红壤因酸度较大且钙素匮乏,严重阻碍种子萌发和植物的形态建成,提高花生出苗、健苗率是酸性红壤花生高效栽培的有效策略之一.钙素营养和种子际土壤微生物对种子萌发均有重要的调控作用,但二者间的内在联系却知之甚少.为揭示钙素营养对花生种子际微生物菌群结构和萌发的潜在影响,以花生品种花育20号(Huayu 20,HY20)为材料,设置不施钙素和外源施钙素盆栽试验,结合菌群高通量测序对花生萌发出苗过程中的种子际微生物菌群结构进行了深度分析.结果表明:各处理种子际样本均以厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)为优势细菌门;子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)和被孢霉门(Mortierellomycota)为优势真菌门.CaO的施加,使厚壁菌门、拟杆菌门、被孢霉门的相对丰度提高,担子菌门相对丰度降低.另外,钙素营养增加了有益菌芽孢杆菌属(Bacillus)的数量.对细菌功能预测分析结果表明,施用钙素后,与有机物代谢相关的途径(氨基酸转运/代谢、碳水化合物转运等)和抗逆相关的途径(复制重组与修复等)均显著提高,这在一定程度上改善了红壤花生种子的萌发环境.对真菌营养型预测显示,钙素处理提高共生菌群数量的同时,降低了腐生菌群的数量.Redundancy analysis相关性预测分析表明,施钙后土壤细菌和真菌菌群结构与土壤理化因子钙素和pH均呈负相关性,并且土壤钙对种子际土壤微生物的多样性影响大于pH.基于上述研究,酸性红壤施用钙素营养可改善种子际微生物菌群结构,从而促进花生种子萌发.
关键词： 种子际 微生物菌群结构 花生 酸性红壤 16S rRNA测序
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山东地区盐碱土花生种子际土壤微生物群落结构的研究
《微生物学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】以不同含盐量的滨海盐土、内陆盐碱土和中等肥力非盐碱土壤为实验对象,探讨花生种子在吸水膨胀与萌发过程中,不同类型盐碱土对种子际土壤微生物多样性变化的影响。【方法】采集不同含盐量的滨海盐土、内陆盐碱土和中等肥力非盐碱土壤,通过对各样品中细菌的16S r RNA基因的V3-V4区进行PCR扩增,利用Illumina Hiseq高通量测序技术对12份V3-V4高变区PCR产物进行测序,并对测序数据进行生物信息学分析。【结果】(1)盐碱土壤的种子际细菌群落多样性高于非盐碱土壤,且以东营青坨滨海盐土种子际土壤细菌群落多样性较高。(2)不同类型土壤样本微生物群落结构在纲水平存在明显差异。4种土壤类型种子际土壤细菌共分属于6个菌纲,分别为Proteobacteria、Actinobacteria、Actinobacteria、Bacteroidetes、Acidobacteria和Firmicutes菌纲,并均以Proteobacteria和Actinobacteria菌纲为主要菌纲。全样本菌落结构分析结果表明,4种类型土壤中不同吸胀时间内种子际微生物菌落在门、属水平上的类型和丰度差异最为显著(P<0.05)。(3)beta多样性分析和各样本遗传距离(phylogenetic distances)聚类树图分析表明,4个土壤类型的12个土壤样本种子际土壤中微生物群落均可聚为2大类。【结论】土壤含盐量越高其种子际土壤细菌群落多样性较高。不同类型土壤样本微生物群落结构在纲水平存在明显差异,以Proteobacteria和Actinobacteria菌纲为主要菌纲。种子吸胀萌发时间影响种子际微生物菌落在门、属水平上的类型和丰度,但对相同土壤类型样本间遗传距离无影响。
关键词： 花生 盐碱土 种子萌发 种子际 细菌多样性 lllumina Hiseq高通量测序
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盐碱土类型对花生种子萌发过程中种子际土壤菌群结构的影响
《花生学报 》 2016 北大核心
摘要：本研究以不同含盐量的滨海盐土、内陆盐碱土和中等肥力非盐碱土壤为实验对象,探讨花生种子在吸水膨胀与萌发过程中,不同类型盐碱土对种子际土壤微生物多样性变化的影响。本实验对不同土壤样品中细菌的16SrRNA基因的V3-V4区进行PCR扩增;利用高通量测序的方法对12份V3-V4高变区PCR产物进行测序,并对测序数据进行生物信息学分析。结果显示:(1)东营青坨滨海盐土种子际土壤细菌群落多样性大于聊城高唐内陆盐碱土花生种子际土壤细菌群落多样性。(2)不同类型土壤样本微生物群落结构在纲水平存在明显差异。4种土壤中的种子际细菌共分属于6个菌纲,分别为Proteobacteria、Actinobacteria、Actinobacteria、Bacteroidetes、Acidobacteria和Firmicutes菌纲,并均以Proteobacteria和Actinobacteria菌纲为主要菌纲。全样本菌落结构分析结果表明,4种类型土壤中不同吸胀时间内种子际微生物菌落在门、属水平上的类型和丰度差异最为显著(p<0.05)。(3)beta多样性分析和各样本遗传距离(phylogenetic distances)聚类树图分析表明,4个土壤类型的12个土壤样本种子际土壤中微生物群落均可聚为2大类。上述研究结果为盐碱地花生保全苗、促早发提供了重要的理论依据。
关键词： 花生 盐碱土 种子萌发 种子际 细菌多样性 16SrRNA
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