科研产出
云南两个花魔芋主产区软腐病害植株腐烂球茎中的菌群组成及特征
《微生物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】软腐病是侵染魔芋的主要病害，其危害性严重，广泛传播会导致花魔芋绝产，尚无有效防控措施。魔芋软腐病的发生及暴发性传播与病原菌及其菌群有较大相关性。本研究旨在明确云南2个主产区的软腐病害花魔芋球茎及其根际土壤中的主要致病菌和优势微生物种类，分析其菌群结构特征，从而为花魔芋软腐病害的防控提供支撑。【方法】研究采集云南富源和永平2个产区的花魔芋软腐病样品，应用Illumina Nova Seq 6000测序平台进行微生物宏基因组测序和分析。同时采用选择性培养基、多级纯化培养技术以及电镜超微形态解析，分别对病害腐烂球茎中的致病菌及优势菌类进行分离鉴定和观察验证。【结果】两个花魔芋主产区软腐病害植株球茎及土壤中的微生物都非常丰富，共检出107门2 502属15 721种微生物。这2个产区的花魔芋软腐病害主要致病菌均为胡萝卜软腐坚固杆菌(Pectobacterium carotovorum)，此病原菌与嗜麦芽寡养单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)的优势生长是2个产区软腐病害植株腐烂球茎中菌群的主要特征。此外，同产区的病害组织与土壤样品之间的菌群组成差异较大，但这2类样品中的优势菌群组成的区域性差异较小。【结论】两个花魔芋主产区软腐病害球茎组织中菌群与该区土壤菌群的相关性较低，土壤菌群区域性差异比相应的病害组织菌群区域性差异要大。因此，主要病原菌和共生菌的优势生长突破了产地差异影响，成为了病害组织菌群的主要特征，使得2个主产区软腐病害花魔芋球茎中的微生物生态系统具有高度相似性。
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4种轮作模式下长期连作烟田土壤微生态的响应特征
《中国农业科技导报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为探究烤烟与不同作物轮作对长期连作植烟土壤质量调控的效果,以连作10年以上的植烟田块为对照(CK),设置大麦-烤烟(YCDM)、大蒜-烤烟(YCDS)、油菜-烤烟(YCYC)和蚕豆-烤烟(YCCD)共4种不同作物与烤烟轮作,分析不同轮作处理下土壤的理化性质、酶活性及微生物群落结构.基于相关性分析和冗余分析,解析土壤理化性质和酶活性与微生物群落结构间的关系.结果表明,轮作处理的土壤容重较CK降低26.58%~30.29%,总孔隙度增加21.13%~48.26%;其中烤烟-蚕豆(YCCD)轮作模式下土壤的pH、水解氮(available nitrogen,AN)、有效磷(available phosphorus,AP)和速效钾(available potassium,AK)含量较CK显著提高 11.84%、30.57%、6.42%和41.5 1%.轮作处理的土壤过氧化氢酶(catalase,CAT)、蔗糖酶(invertase,INV)、脲酶(urease,URE)和酸性磷酸酶(acid phosphatase,ACP)的活性较 CK 分别提高 16.81%~42.35%、38.09%~51.48%、7.69%~64.29%和5.82%~76.33%,蚕豆-烤烟(YCCD)轮作模式的提升效果最为显著.高通量测序结果表明,轮作处理下细菌的OTUs数量显著高于CK.α多样性显示,不同轮作处理间的细菌群落丰富度和多样性差异显著;真菌群落的丰富度差异显著,而多样性差异不显著.β多样性分析显示,不同轮作处理之间土壤真菌群落差异较小,细菌群落差异较大.其中,蚕豆-烤烟(YCCD)轮作处理的细菌、真菌群落与CK差异较大.在门水平,烤烟-蚕豆(YCCD)轮作使酸杆菌门(Acidobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)的相对丰度增加,子囊菌门(Ascomycota)的相对丰度减少.相关性分析和冗余分析表明,URE、AN、AK和pH是影响土壤微生物群落结构的关键因子.综上所述,烤烟与其他作物合理轮作可提高土壤速效养分含量和土壤酶活性,调节土壤微生物群落结构,消减烤烟连作障碍,最终达到烤烟稳产、增产的目的.
关键词： 植烟土壤 轮作 土壤理化性质 土壤酶活性 微生物群落
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热带典型有机物料对砖红壤理化性质及微生物群落结构的影响
《热带作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为了明确热带典型有机物料对砖红壤理化性质及微生物群落结构的影响，本研究选取菠萝茎叶、椰糠、香蕉茎叶、有机肥为供试材料，开展为期90 d的混土培养试验，以砖红壤为对照，分析有机物料对土壤pH、有效磷，团聚体、微生物群落结构变化及酶活性的影响。结果表明，香蕉茎叶和有机肥能够提高土壤pH和有效磷含量，菠萝茎叶短期内加剧土壤酸化。菠萝茎叶和香蕉茎叶均有助于促进直径＞0.25 mm团聚体的形成。菠萝茎叶、香蕉茎叶和有机肥均能提高土壤木糖苷酶、纤维素酶和亮氨酸氨基肽酶活性，以及土壤G+菌、G–菌、真核生物和真菌的数量，其中香蕉茎叶和菠萝茎叶培养的土壤中G+菌平均占比为27.8%，高于CK中G+菌（21.4%）。与CK相比，香蕉茎叶、菠萝茎叶、椰糠、有机肥中的真菌比例分别提高300.2%、232.1%,165.0%和51.9%。施用有机肥明显提高AM真菌的比例，菠萝茎叶和香蕉茎叶均有助于增加土壤中的真核生物数量。投入有机物料中的半纤维素含量和土壤pH分别解释了70.8%和8.5%的微生物群落结构变异。
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碱性植烟土壤微生物群落对深耕培肥的响应特征研究
《中国土壤与肥料 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为构建山地植烟土壤良好耕层，在保山市碱性植烟土壤区域设置随机区组大田试验，以深耕（30 cm）为主处理，不同培肥模式为副处理，于耕作前和烤烟收获后测定主要土壤理化性质，采用Illumina MiSeq测序技术分析微生物多样性、种群丰度、群落结构和功能类群特征，探讨深耕培肥对碱性植烟土壤质量改善效果。多样性分析结果显示，深耕配施生物有机肥和化肥处理的微生物种群的Chao指数和Shannon指数差异性不显著，但促进了微生物尤其是真菌群落组成结构差异性增强。微生物群落组成分析结果表明，与耕作前相比，化肥处理的Proteobacteria（变形菌门）、Acidobacteria（酸杆菌门）、Mortierellomycota（被孢霉门）和Basidiomycota（担子菌门）的丰度显著增加，Actinobacteria（放线菌门）和Ascomycota（子囊菌门）种群丰度显著降低；增施生物有机肥处理的Proteobacteria和Mortierellomycota的丰度显著增加，Chloroflexi、Acidobacteria和Basidiomycota的丰度显著下降；与化肥处理相比，增施生物有机肥处理的Actinobacteria、Proteobacteri和Ascomycot种群丰度显著增加，Chloroflexi、Acidobacteria和Basidiomycot丰度显著降低。BugBase表型预测和FUNGuild功能预测结果表明，深耕配施生物有机肥和化肥处理的致病性细菌和真菌丰度显著下降，显著提高土壤微生物功能类群丰度。相关性结果表明，土壤容重和有机质是影响土壤微生物群落结构的主要理化因子，深耕配施生物有机肥和化肥通过改善土壤理化性质而调节土壤细菌和真菌群落结构组成，提升有益微生物种群丰度、降低病原菌丰度。
关键词： 深耕 生物有机肥 微生物群落 Illumina MiSeq测序 BugBase表型预测 FUNGuild功能预测
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生物有机肥调控的碱性植烟土壤微生物群落多样性特征
《西南农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]解析保山山地碱性植烟土壤微生物群落多样性特征,考察深耕配施生物有机肥对土壤质量退化的阻遏效果,为区域植烟土壤的优化管理提供理论依据.[方法]以深耕(30 cm)为主处理,生物有机肥培肥为副处理,设置随机区组试验,分析测试土壤主要理化性质、酶活性和微生物群落结构组成;解析土壤主要理化性质和酶活性与微生物种群丰度间的关系.[结果]深耕+化肥+生物有机肥处理(处理CS)显著降低土壤容重和pH,分别降低28.64%和9.21%;显著提高土壤有机质、全磷、速效磷和速效钾含量及蔗糖酶和脲酶活性,分别提高31.54%、21.63%、165.31%、77.34%、21.68、27.95%和238.55%.Alpha和Beta多样性分析结果表明,各处理细菌Chao1指数和Shannon指数差异不显著;处理CS显著提高真菌Chao1指数和Shannon指数(P<0.05),促进细菌和真菌群落差异性增强,对真菌群落结构组成的影响更为显著.群落结构组成结果表明,处理CS显著提高了变形菌门(Proteobacteria)和被孢霉门(Mortierellomycota)的种群丰度,分别提高74.32%和280.70%;降低了放线菌门(Acidobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、酸杆菌门(Actinobacteria)和担子菌门(Basidiomycota)的种群丰度,分别降低 12.83%、21.88%、36.57%和70.04%.LEfSe分析表明,处理CS导致属水平的细菌和真菌显著差异性物种增加.BugBase表型预测和FUNGuild功能预测结果表明,处理CS显著影响土壤微生物功能类群,其中,致病性细菌和植物病原真菌丰度显著下降.相关性结果表明,土壤容重和pH是影响土壤细菌和真菌群落结构的主要理化因子.[结论]深耕配施生物有机肥降低土壤容重和pH,增加有机质和养分含量,促进土壤微生物功能多样性形成,提高土壤酶活性,是碱性植烟土壤质量提升的有效措施.
关键词： 生物有机肥 碱性植烟土壤 微生物群落 Illumina MiSeq测序 BugBase表型预测 FUNGuild功能预测
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