科研产出
枣园生草处理对土壤养分和细菌群落的影响
《核农学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为了明确枣园种植长柔毛野豌豆(Vicia villosa Roth.)对土壤养分和细菌群落的影响,本试验以5年生金丝4号(Zizyphus jujuba Mill.)为试材,研究了枣园不同生草处理(清耕、自然生草、长柔毛野豌豆)对土壤基本理化指标和土壤细菌群落的影响。结果表明,与清耕(对照)相比,枣园生草提高了土壤含水量、全氮、有效磷、有效钾和有机质含量,降低了土壤pH值、含盐量和容重;同时也显著提高了土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶、碱性磷酸酶和蛋白酶活性,均以长柔毛野豌豆处理最高。高通量测序结果表明,变形菌门、放线菌门和酸杆菌门为优势种群,相对丰度之和占42.4%～76.0%;γ变形菌纲、放线菌纲、α变形菌纲和芽孢杆菌纲为优势菌纲,其相对丰度占31.2%～68.0%。α多样性分析表明,长柔毛野豌豆处理较自然生草和清耕处理能够提高土壤细菌群落的丰度、种群丰度和多样性指数;β多样性分析表明,生草处理与清耕处理的细菌群落系统发育组成存在显著差异。冗余分析(RDA)表明,不同生草处理下土壤细菌群落相对丰度与土壤养分及酶活性存在一定相关关系。综上所述,枣园种植长柔毛野豌豆可提高土壤营养水平和果实品质、改善土壤细菌群落结构和多样性。本研究为推广应用枣园种植长柔毛野豌豆提供了理论依据。
关键词： 枣园 长柔毛野豌豆 高通量测序 土壤养分 土壤细菌
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基于高通量测序技术的阳光玫瑰不同砧木根际微生物多样性研究
《果树学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探究阳光玫瑰不同砧木和自根苗根际土壤微生物的群落多样性,以期为筛选适宜砧木提供参考.[方法]提取3年生阳光玫瑰嫁接和自根苗木的根际土壤微生物总DNA,用IlluminaMiseq高通量测序技术分析了1103P、5BB、Beta和自根苗土壤根际微生物群落多样性.[结果]1103P显著提高了根际土壤细菌群落的丰度和多样性,Beta显著提高了真菌群落的丰度和多样性,降低了细菌群落的多样性.4个样品细菌OTU归类到44门133纲345目536科1056属,优势细菌门均为变形菌门(Proteobacteria,24.15%~33.57%)、酸杆菌门(Acidobacteriota,14.83%~~22.82%)、放线菌门(Actinobacteriota,7.24%~10.99%),但优势细菌属组成有较大差异,细菌属水平主坐标分析表明,1103P和5BB明显改变了阳光玫瑰根际土壤细菌群落组成,Beta和自根苗细菌群落组成相似度高.4个样品真菌OTU归类到8门33纲82目188科412属,优势真菌门均为子囊菌门(Ascomycota,55.57%~64.86%)、毛霉菌门(Mucoromycota,5.84%~22.24%)和担子菌门(Basidiomycota,12.72%~19.22%),但优势真菌属组成有较大差异,真菌属水平主坐标分析表明,4个样品真菌群落组成差异较大.对细菌群落(门水平)和土壤理化性质的冗余分析结果表明,有机质含量(OM)、交换性镁(Mg2+)含量和pH值对根际土壤优势细菌门组成影响较大.[结论]砧木能够改变阳光玫瑰根际土壤微生物群落组成和数量,为筛选适宜砧木和改善根际微生物群落组成提供理论依据.
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施用不同有机物料对砂质土壤玉米成熟期根际细菌群落变化的影响
《中国农业大学学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为探究有机物料还田后土壤理化性质对细菌群落变化的影响，在华北平原砂质土壤玉米成熟期分别以秸秆还田（ST）和单施化肥（CF）为主、副对照，设置猪粪（PM）、沼渣（BR）和秸秆生物炭（BC）3种有机物料还田处理，利用Illumina高通量测序技术分析根际土壤细菌群落结构。结果表明：1)玉米成熟期根际土壤细菌群落丰富度的2个指标（Chao 1和ACE）由高到低均为：PM＞BR＞ST＞BC＞CF，但沼渣和生物炭处理的土壤细菌群落多样性（Shannon）均显著高于猪粪处理。2)沼渣、生物炭和对照组（秸秆和化肥处理）的土壤细菌优势菌门均为放线菌门（Actinobacteriota）、变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）和绿弯菌门（Chloroflexi），优势菌门的累计丰度为71.53%～80.31%；而猪粪处理的土壤细菌优势菌门以厚壁菌门（Firmicutes）为首，其余依次为放线菌门、变形菌门、酸杆菌门和绿弯菌门，优势菌门的累计丰度为85.61%。3)土壤有效磷是影响土壤细菌群落结构变化的主效环境因子（P＜0.05），与厚壁菌门的梭菌属（Clostridium）和土孢杆菌属（Terrisporobacter）的相对丰度均呈显著正相关，其中猪粪处理的土壤有效磷含量显著高于其他处理；生物炭处理显著增加土壤pH和有机质含量，沼渣处理增加土壤水分含量但不显著，生物炭和沼渣处理显著上调放线菌门相关菌属的相对丰度。综上，猪粪处理虽然显著提高土壤细菌群落的丰富度，但是导致菌落的多样性显著下降，生物炭处理则与之相反；沼渣处理也显著提高土壤细菌群落的丰富度和多样性。综上，合理施用沼渣还田可作为改良华北平原砂质瘠薄型农田的首选方式。
关键词： 有机物料 长期施肥 玉米根际土壤 土壤细菌群落 高通量测序
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不同物候期晚熟桃‘秋彤’微生物群落结构分析
《中国农学通报 》 2022
摘要：为探明晚熟桃‘秋彤’年生长周期的微生物群落结构,采用高通量测序技术分析不同物候期,不同部位的细菌、真菌群落组成及丰度,以期为其科学管理提供理论依据。多样性指数分析发现,桃萌芽期和幼果期各部位的细菌Shannon和Simpson指数均低于硬核期、果实膨大期和成熟期各部位,表明后期的细菌多样性较高;花期和幼果期各部位的真菌Shannon和Simpson指数均高于硬核期,表明前期的真菌多样性较高。同一部位、不同物候期真菌丰度比较发现,果实膨大期叶片和萌芽期枝条枝孢菌(桃疮痂病病原菌)丰度较高,硬核期枝条和果实链格孢菌(桃黑斑病病原菌)等丰度较高。在现有管理模式下,晚熟桃‘秋彤’果实膨大期和萌芽期受桃疮痂病危害风险较高,硬核期受黑斑病危害风险较高。
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连续施用化肥及秸秆还田对潮土酶活性、细菌群落和分子生态网络的影响
《植物营养与肥料学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]采用高通量测序和分子生态网络分析技术,研究连续施用化肥及秸秆还田对细菌群落结构和种间互作关系的影响,为黄淮海潮土区秸秆资源化利用与土壤肥力提升提供理论依据.[方法]长期定位试验位于山东德州,始于2010年,土壤为典型潮土,为冬小麦-夏玉米轮作.2021年从不施肥对照(CK)、单施化肥(NPK)和秸秆还田配施化肥(NPKS)3个处理小区采集土壤样品,分析土壤养分、酶活性、细菌群落等指标.[结果]与CK处理相比,NPK和NPKS处理pH均降低了 0.06个单位,土壤有机质分别提升了 23.19%和34.82%,细菌多样性分别降低了 0.90%和0.91%,均匀度均显著降低了 1.11%.与CK相比,NPK处理土壤中β-葡糖苷酶(β-GC)和碱性磷酸酶(ALP)分别显著升高47.91%和50.35%,NPKS处理β-GC、ALP和脱氢酶(DHA)活性分别升高78.31%、46.53%和50.91%.CK处理的优势菌群为寡营养型细菌(酸杆菌门和浮霉菌门)和固氮菌(生丝微菌科和伯克氏菌科),NPK处理的优势菌群为可降解顽固有机质的变形菌门(草酸杆菌科、红丹杆菌科和黄单胞菌科)、放线菌门和拟杆菌门;NPKS处理的优势菌群为具有纤维素降解能力的厚壁菌门(芽胞杆菌科).网络分析发现,不同施肥处理优势菌群分属于不同网络模块,与土壤养分含量和酶活性呈显著相关关系,其中NPKS处理中富集的芽胞杆菌通过强烈的共生关系形成特定物种集群,并且与β-GC、ALP和DHA呈显著正相关关系.[结论]秸秆还田配施化肥有利于黄淮海潮土区土壤肥力的提升,并可通过调节细菌种间互作关系,优化细菌群落组成,提高土壤酶活性.
关键词： 长期施肥 秸秆还田 土壤酶活性 高通量测序 网络分析
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山东省盐渍化地区芦苇根际反硝化细菌群落结构研究
《山东农业科学 》 2021 北大核心
摘要：芦苇是山东省盐渍化地区常见的湿地盐生植物,对氮素转化以及氮去除有重要作用,其中微生物介导的反硝化过程被认为是主要的除氮机理。本研究以山东省不同盐渍化地区的芦苇根际土为材料,采用荧光定量PCR技术及高通量测序技术,对nirS、nirK及nosZ 3种基因型反硝化细菌的丰度以及nosZ基因型反硝化细菌的多样性、群落分布进行比较分析。结果表明,山东省盐渍化地区的芦苇根际中nosZ基因的拷贝数最高,昌邑和寿光地区的芦苇根际nirK基因拷贝数高于nirS,东营和滨州的芦苇根际nirS基因拷贝数高于nirK。固氮螺菌属（Azospirillum）是山东省盐渍化地区芦苇根际的优势反硝化细菌,尤其在昌邑（39.1%）和滨州地区（35.1%）,Oligotropha是寿光芦苇根际丰度最高的反硝化菌（27.3%）,假单胞菌属（Pseudomonas）是东营地区芦苇根际丰度最高的反硝化细菌（34.4%）。滨州地区的芦苇根际反硝化细菌多样性最高。昌邑和寿光两地的芦苇根际nosZ反硝化细菌群落结构相似,东营和滨州两地nosZ反硝化细菌群落组成差异较小。土壤的含盐量、Na+含量、含水量、总碳含量、铵盐以及pH值等环境因子均可影响芦苇根际nosZ基因型反硝化细菌的群落结构。
关键词： 芦苇 反硝化细菌 nirS、nirK、nosZ基因 荧光定量PCR 高通量测序
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基于高通量测序的菟丝子生防菌"鲁保一号"转录组学研究
《山东农业科学 》 2021
摘要："鲁保一号"是对菟丝子具有良好防效的生防菌,由于其致病力退化和分子遗传信息的匮乏,对于该菌的深入研究受到了限制。为进一步挖掘"鲁保一号"菌株的遗传资源,获得致病力退化相关的功能基因,本研究运用新一代高通量测序技术（Illumina Hiseq 2500）对"鲁保一号"菌株进行转录组测序分析。结果表明,获得了总长度为31 126 662 bp的unigene序列信息;对序列进行组装拼接后获得17 031条单基因簇（unigene）,平均长度为1 827.65 bp。序列同源性比较表明,86.04%的序列与已知炭疽菌序列有不同程度的同源性。将unigene与KOG数据库进行比对,根据其功能大致分为25类,其中注释最多的是一般功能预测类基因,其次是翻译后修饰、蛋白折叠和分子伴侣类基因。针对测序得到的基因信息,筛选获得6个CDC相关基因,分为3个亚组。本研究通过对"鲁保一号"菌株进行高通量测序,获得了丰富的转录组信息,为新基因的挖掘和基因组学的研究奠定了基础。
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牛粪高温堆制过程中细菌和真菌多样性变化分析
《山东农业科学 》 2021
摘要：高温堆肥是规模化养殖条件下畜禽粪便无害化转化的重要途径,但堆制过程中微生物驱动机制并不清晰。本研究基于Illumina平台高通量测序技术,分析了牛粪发酵升温期（IM）、高温期（TH）、降温期（CO）和熟化期（MA）细菌和真菌种群的多样性变化。4个时期样本共得到965个细菌OTU和164个真菌OTU。细菌CO期和MA期的OTU数比IM期及TH期大幅度提高,真菌TH期和MA期的OTU数比IM期和CO期明显增加。与IM期比较,细菌门水平TH期、CO期和MA期Actinobacteria（放线菌门）相对丰度明显提高,而Bacteroidetes （拟杆菌门）和Firmicutes（厚壁菌门）相对丰度大幅度下降;真菌门水平TH期、CO期和MA期Ascomycota （子囊菌门）相对丰度明显提高,TH期Zygomycota（接合菌门）和Basidiomycota（担子菌门）相对丰度大幅度增加。细菌属水平菌群分析表明,与IM期相比,TH期、CO期和MA期Pedobacter（土地杆菌属）、Pseudomonas（假单胞菌属）、Psychrobacter（嗜冷杆菌属）相对丰度大幅度下降,TH期Sphingobacterium（鞘氨醇杆菌属）、Pseudoxanthomonas（假黄色单胞菌属）、Thermovum（嗜热菌属）和Bacillus（芽孢杆菌属）相对丰度大幅度增加。TH期真菌属水平的优势菌群为Mortierella（被孢霉属）和Emericella（裸胞壳属）。综上,细菌和真菌的演替模式不同,二者共同驱动了高温腐熟进程。
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"香玲"核桃炭疽病果与健果的青皮微生物多样性比较
《山东林业科技 》 2021
摘要：采用高通量测序分析"香玲"核桃炭疽病病果与健果青皮的微生物多样性,以期为病害的科学防治提供新的思路。结果表明,"香玲"核桃感染炭疽病后,病果青皮真菌多样性及优势度显著提高。相对丰度分析发现,炭疽病果不仅刺盘孢属Colletotrichum（炭疽病菌）相对丰度提高,赤霉Gibberella（赤霉病菌）、葡萄座腔菌属Botryosphaeria（干腐病菌）、链格孢属Alternaria（叶斑病菌）和月盾霉属Peltaster（煤污病菌）等病原菌的相对丰度也明显提高。在选用化学药剂防治时,需兼顾多种病原菌。对细菌而言,病果青皮中鞘氨醇杆菌Sphingobacterium、根瘤菌Rhizobium、假单胞菌属Pseudomonas等的相对丰度明显提高。可见病原菌丰度的增加,可在一定程度上提高核桃青皮益生细菌的含量。
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玉米抗感粗缩病重要miRNA及其靶基因的诠释
《江苏农业科学 》 2021 北大核心
摘要：借助高通量测序和生物学分析手段,筛选不同抗性品种间的差异表达miRNA,预测相关靶基因。对玉米抗、感粗缩病不同种质材料高通量测序鉴定出的差异miRNA的靶基因,在Genome、Gene Ontology等生物信息数据库中进行比对,同时做GO（Gene Ontology,简称GO）、京都基因和基因组百科全书（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,简称KEGG）富集性分析。从某些相关差异miRNA的靶基因及其作用位点的有关GO ID及其生物学功能注释中,发现一些可能与玉米粗缩病抗性有较大关系的miRNA,如zma-miR156a、zma-miR156k、zma-miR1432等;通过进一步的miRNA靶基因KEGG富集性分析,获得代谢通路ID,根据其生物功能注释,推测也有一定数量的miRNA与玉米种质抗（感）病相关。结合所涉差异miRNA在玉米抗、感种质接毒前后上、下调的表现,对这些重要miRNA靶基因可能涉及粗缩病的致病机制或玉米抗性相关的GO ID、KEGG通路ID所蕴含的功能进行了诠释。研究旨在探明抗病相关miRNA通过靶向作用其靶基因,在抗病过程中可能发挥的重要生物学功能和作用途径,研究结果可为探讨玉米抗粗缩病的抗病机制研究奠定理论基础。
关键词： 玉米粗缩病 差异miRNA 高通量测序 靶基因 富集分析
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