高温大曲真菌群落结构及其感官特性解析

该研究采用MiSeq高通量测序、电子鼻和电子舌技术对白色和黑色高温大曲的真菌群落结构、风味和滋味品质进行了差异性解析,同时对其微生物群落与风味和滋味指标的相关性进行了分析。测序结果表明,在白色高温大曲中Pichia的平均相对含量显著偏高(P<0.05),Monascus的平均相对含量显著偏低(P<0.05),平均相对含量分别为49.62%和0.32%,而在黑色高温大曲中平均相对含量分别为23.17%和7.50%。此外,坐标分析、聚类分析和正交偏最小二乘判别分析等多元分析表明2种类型高温大曲的微生物类群存在明显差异。线性判别分析效应量(linear discriminant analysis effect size,LEfSe)分析发现,Pichia和Monascus可分别作为白色和黑色高温大曲的生物标志物。电子鼻结果显示,白色高温大曲中的烷烃类物质响应值显著高于黑色高温大曲(P<0.05)。电子舌结果显示,相较于黑色高温大曲,白色高温大曲的鲜味、丰度和咸味显著偏高(P<0.05),而酸味显著偏低(P<0.05)。相关性分析发现,高温大曲优势真菌属与滋味指标之间存在显著相关性(P<0.05),而与风味指标之间的相关性不显著(P>0.05)。由此可见,白色和黑色高温大曲的真菌类群和品质指标均存在明显差异,且高温大曲真菌类群与感官指标之间具有一定相关性。

外源镉胁迫下葡萄根际土壤真菌群落结构及多样性特征

研究镉(Cd)污染对浙江省中部山区河谷冲积土葡萄园土壤真菌群落结构和多样性的影响,探求有利于Cd污染农田土壤修复的耐Cd真菌菌群。采用Illumina Miseq高通量测序技术,分析外源Cd0、3.5、60 mg·kg^(-1)处理对葡萄根际土壤真菌群落结构和多样性指数的影响。结果表明,各Cd处理组土壤真菌隶属于11门、30纲、60目、100科、163属,Cd污染会造成葡萄根际土壤真菌多样性和群落结构发生变化。Cd浓度为3.5 mg·kg^(-1)时会导致其Chaol指数和Shannon指数上升,而Cd浓度为60 mg·kg^(-1)时会导致上述两指数大幅度下降;土壤子囊菌门和担子菌门相对丰度在Cd浓度为3.5 mg·kg^(-1)时下降,在Cd浓度为60 mg·kg^(-1)时升高;土壤接合菌门相对丰度在Cd浓度为3.5 mg·kg^(-1)时升高,在Cd浓度为60 mg·kg^(-1)时下降。在Cd浓度为60 mg·kg^(-1)条件下存在大量的未分类的子囊菌、链格孢属、亚隔孢壳属菌群,这些菌属被认为是在河谷冲积土葡萄园土壤中高抗Cd污染的真菌菌群。研究结果可为葡萄园Cd污染土壤采用微生物修复提供依据。

宁夏设施栽培对土壤真菌群落结构和功能的影响

为研究集约化设施栽培对土壤真菌群落结构和功能的影响,本研究选取宁夏设施蔬菜集约种植区采集设施栽培土壤和临近的露天大田土壤,以露天大田土壤为对照。采用Illumina高通量测序结合FUNGuild工具,分析设施土壤与大田土壤真菌群落结构、多样性、功能类群及其主要影响因素的差异。结果表明:(1)设施栽培导致了土壤真菌群落α多样性的降低,与大田土壤相比,设施土壤Pielou均匀度指数、Shannon多样性指数、平均最近分类单元距离和平均成对距离分别显著降低了20.54%、21.92%、29.82%和16.35%;(2)设施栽培显著改变了土壤真菌群落组成与结构,且该变化具有地区化差异,设施土壤中赤霉菌属(Gibberella)、鬼伞属(Coprinellus)等真菌属相对丰度显著降低,闭小囊菌属(Kernia)、腐质霉属(Humicola)、小囊菌属(Microascus)、镰刀菌属(Fusarium)和新赤壳属(Neocosmospora)等真菌属相对丰度显著增加;(3)设施栽培降低了土壤真菌网络的复杂性和稳定性。与大田土壤相比,设施土壤真菌共现网络节点数、边数、直径、平均度、平均路径长度、聚类系数和模块化程度分别降低了30.20%、79.68%、45.57%、70.89%、37.26%、47.43%和10.00%,鲁棒性降低43.75%,最大易损度增加72.51%;(4)设施栽培显著改变了土壤真菌功能类群的组成与结构,病理营养型、共生营养型、病理-腐生营养型真菌和丛枝菌根真菌相关功能类群在设施土壤中相对丰度显著降低,病理-腐生-共生营养型真菌和植物病原真菌相关功能类群在设施土壤中显著富集;(5)设施栽培改变了影响土壤真菌群落多样性的关键环境因子,年均温是设施土壤真菌群落多样性最重要的影响因素,硝态氮是大田土壤真群落多样性最重要的影响因素。本研究结果有助于深入了解高强度人为干扰下的设施栽培对土壤真菌群落结构和功能的影响,为设施土壤可持续利用提供理论参考。

长期秸秆还田对稻田土壤真菌群落结构的影响

长期秸秆还田可以为土壤输入丰富的营养元素.通过探究不同的秸秆还田量对稻田土壤理化性质和真菌多样性的影响,为合理利用作物秸秆提供科学依据.试验设置4个不同处理,即秸秆不还田(S0)、秸秆半量还田(S1)、秸秆全量还田(S2)、1.5倍秸秆还田(S3),于水稻收获后取0~20 cm土壤样品,用于真菌群落结构分析及土壤养分测定.结果显示,与S0相比,在不同处理间pH无差异;全磷、速效磷、铵态氮质量比提高.较S0相比,其他秸秆还田处理均显著提高了真菌的Chao1指数和ACE指数.秸秆处理使真菌群落结构明显改变.在群落组成方面,秸秆还田后的土壤中子囊菌门、粪壳菌纲的相对丰度等较S0处理分别增加了8.11%~25.31%和21.63%~39.23%,肉座菌目丰度降低了44.92%~48.25%.冗余分析表明,真菌群落主要受到全磷、速效磷和硝态氮的影响.研究表明,通过适量的添加秸秆,土壤中全磷、速效磷等的含量显著提高.秸秆还田造成了稻田土壤真菌群落结构的改变,RDA和相关性分析表明,全磷、速效磷、硝态氮对真菌群落的结构影响显著.

高碳基肥减氮施用对植烟土壤总碳、总氮和真菌群落结构的影响

本研究采用田间试验法,以常规施肥(纯氮111 kg·hm^(-2))为对照(GCK),设置高碳基肥450 kg·hm^(-2)+减氮10%(G3)、高碳基肥750 kg·hm^(-2)+减氮20%(G5)和高碳基肥1050 kg·hm^(-2)+减氮30%(G7)共4个处理,研究其对植烟土壤总碳、总氮含量的影响,并采用ITS测序技术分析烟田土壤真菌群落结构及其与土壤总碳和总氮的关系。结果表明:(1)高碳基肥减氮施用处理G7提高植烟土壤总碳含量和碳氮比(移栽后60、90 d),降低土壤总氮含量(移栽后60、90 d)。(2)高碳基肥减氮施用处理G3显著提高土壤真菌丰富度(移栽后30、90 d)。(3)高碳基肥减氮施用改变了真菌的群落结构,在门水平上提高了接合菌门(Zygomycota)相对丰度(移栽后60 d),降低了子囊菌门(Ascomycota)相对丰度;在属水平上提高了木霉属(Trichoderma)相对丰度,降低了镰刀菌属(Fusarium)相对丰度(移栽后60 d)。(4)高碳基肥减氮施用通过影响土壤总碳、总氮含量和碳氮比改变其真菌多样性和群落结构。本试验条件下,每公顷施用高碳基肥1050 kg+纯氮77.7 kg(G7)对植烟土壤总碳、总氮、碳氮比以及真菌群落结构影响较大。

环青海湖地区多年生栽培草地土壤真菌群落结构特征

为探究环青海湖地区多年生栽培草地对土壤真菌群落结构和功能的影响,以多年生单播和混播栽培草地为对象,采用ITS测序方法对土壤真菌群落特征进行了分析,运用FUNGuild进行真菌的功能预测,并结合土壤理化性质进一步揭示土壤真菌群落的驱动因素。研究结果显示:子囊菌门(Ascomycota)是多年生栽培草地的真菌优势菌门。与单播草地相比,混播没有显著改变土壤真菌群落的组成,但显著增加了真菌群落的丰富度和多样性。FUNGuild功能预测结果表明多年生栽培草地土壤真菌的潜在功能和营养方式具有多样性,且混播草地真菌的病理-腐生-共生型的相对丰度显著高于单播草地。影响研究区土壤真菌群落的主要因子包括土壤全磷、有机碳、铵态氮、硝态氮、全碳:全磷。相比于单播,混播有助于增加土壤全氮和全碳含量,促进土壤真菌群落的丰富度和多样性,更有利于维持土壤生态系统的稳定。

三七籽条对文山红壤土真菌群落结构的影响研究

植物早期生长对根际土壤微生物群落有显著调控作用。本研究旨在探讨三七籽条根际土壤与非根际土壤中真菌群落结构的差异。通过采集健康三七籽条根际土壤(HA)和附近未种植三七籽条的非根际土壤(CK),利用ITS rRNA高通量测序技术进行分析。结果表明,非根际土壤中真菌群落目、科、属、种个数显著高于(P<0.05)三七籽条根际土壤,其中门分类水平下,真菌群落大致由子囊菌门Ascomycota(CK 50.84%,HA 78.12%)、k__Fungi_Unclassified(CK 17.96%,HA 5.09%)、担子菌门Basidiomycota(CK 16.50%,HA 2.53%)组成。多样性分析中非根际土壤ace、chao1和Shannon、Simpson均显著高于根际土壤(P<0.05)。PCoA分析显示根际与非根际土壤真菌群落结构有显著差异,群落相似性较低(R2=0.6776,P=0.005)。富集分析显示非根际土壤中有较多真菌群类富集,如担子菌门Basidiomycota、座囊菌纲Dothideomycetes、散囊菌纲Eurotiomycetes等。在根际土壤中真菌类群则表现的较为单一,仅在子囊菌门Ascomycota、粪壳菌纲Sordariomycetes、炭角菌目Xylariales中显著富集,如木霉属Trichoderma、帚霉属Scopulariopsis、明梭孢属Monographella。其中木霉属Trichoderma(CK 0.33%,HA 1.73%)是有具有生物防控功能的微生物,可促进植物生长。

徐坊中高温大曲发酵过程中理化品质、风味及真菌群落结构变化规律研究

中高温大曲是浓香型白酒生产的主要糖化发酵剂,本研究以不同发酵阶段的中高温大曲为研究对象,通过采用国标方法、人工智能传感技术和高通量测序技术,对中高温大曲发酵过程中的理化性质、风味、滋味及真菌群落结构变化进行了综合分析,探讨了中高温大曲品质指标与优势真菌属之间的相关关系。研究发现,随着发酵进行,中高温大曲中的水分、有机硫化物、萜烯类、氢氧化物含量以及涩味逐渐降低,而咸味逐渐升高。中高温大曲的真菌群落结构在发酵早期已形成,但是随着发酵进行,真菌群落多样性逐渐降低,同时部分菌属的相对含量亦会发生较大改变。具体而言,复膜孢酵母属(Saccharomycopsis)的相对含量逐渐下降,嗜热子囊菌属(Thermoascus)和假丝酵母属(Candida)的相对含量逐渐升高,并成为了发酵后期的优势菌。普氏分析和相关性分析发现,真菌群落结构与中高温大曲整体的风味指标和滋味指标显著相关(P<0.05)。其中,酿酒酵母与酒曲中芳香类化合物、烷烃芳香成分、乙醇的合成密切相关;嗜热子囊菌属可能具有抑制有机硫化物和萜烯类化合物产生的功能;根霉属(Rhizopus)则具有抑制涩味物质形成的作用。本研究深化了人们对中高温大曲生产过程中真菌群落及品质特性变化规律的认识,同时为相关企业改进产品制作工艺和提高产品品质提供了有益的参考。

油松林下种植牡丹土壤真菌群落结构及多样性

为深入了解牡丹不同种植模式(林下种植、裸地种植)对土壤真菌群落的组成和多样性及土壤养分状况的影响,采用Illumina NovaSeq高通量测序技术,对比分析2种种植模式下土壤真菌群落的结构和多样性及土壤养分。结果表明,土壤环境和真菌群落的组成对凤丹牡丹的生长和繁殖有显著影响,裸地种植土壤样品中担子菌门占比最高,而林下种植土壤样品中子囊菌门和被孢霉门的丰度更高,林下种植牡丹根际土壤中真菌物种丰度显著高于裸地种植土壤样品;土壤有机质、有效磷、速效钾含量对真菌种群组成有显著正向影响,不同的真菌群落与这些土壤矿质元素含量有显著相关性,林下种植土壤中的优势菌群多呈现正相关性。综合结果表明,林下种植可以有效提升土壤真菌群落丰度和多样性,林下种植的牡丹对环境的适应性更强。

真菌发酵液浸种燕麦对其抗旱性及根际真菌群落结构的影响

本研究以分离自青藏高原植物内生真菌(3株青霉和1株木霉)浸种燕麦,以未接种培养基为无菌株对照(CK),探究轻度、中度和重度干旱胁迫下其对燕麦生长、生理及根系内生真菌群落结构的影响。浸种后的种子置于培养皿中发芽,在正常条件下生长30 d后,在不同渗透胁迫处理下生长10 d,添加50 mL的聚乙二醇溶液模拟不同梯度干旱胁迫:5%、10%、15%(轻度胁迫);20%、25%(中度胁迫);30%、35%(重度胁迫),以无菌水作为未胁迫对照(0%)。结果表明,随着胁迫的加剧,燕麦幼苗的株高、鲜重、干重和叶绿素含量普遍下降,而过氧化物酶活性和丙二醛、脯氨酸含量随着内生真菌处理的不同而变化很大。真菌浸种燕麦,盆栽40 d根系Illumina Miseq结果共获得192944条有效序列,包括1140个OTU,隶属于9门-15纲-34目-56科-148属;与对照相比,浸种改变了燕麦根系内生真菌群落结构;真菌浸种提高了担子菌门红菇科的相对丰度,优势属为乳菇属,而对照的优势属为链格孢属。主成分分析将浸种所用的青霉属和木霉属菌株分为3类,分别为促生菌株、增强抗逆性菌株和增加微生物多样性的菌株;白木霉增加了根系内生真菌多样性,而青霉属、鹅掌青霉促进燕麦生长及抗逆性。本研究揭示了青藏高原内生真菌浸种通过促进燕麦生长,降低干旱造成的氧化损伤及改变根系内生真菌群落结构,增强了燕麦对干旱胁迫的响应能力。

不同种植年限薰衣草根际土壤真菌群落结构的演变

土壤真菌群落结构和多样性对植物生长起着重要作用,了解种植年限对薰衣草根际土壤真菌群落结构的影响对薰衣草病害防治和增产的研究具有重要意义。探究不同种植年限薰衣草根际土壤真菌群落结构和多样性特征,及其随种植年限的演变规律。采集新疆伊犁霍城县种植年限1、3、5 a,以及未种植薰衣草土壤,对ITS序列进行Illumina高通量测序。对测序结果进行分析,比较各样品组真菌多样性和群落分布规律及与种植年限的关联。结果表明,Alpha多样性分析显示随着种植年限的增加Shannon指数逐渐降低,而Chao1指数先降低后增高。在种植薰衣草土壤中共检测到12个门,28个纲,72个目,146个科,236个属。在门水平上,子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)、球囊菌门(Glomeromycota)为优势菌门。随着种植年限的增加,子囊菌门相对丰度逐渐降低,担子菌门逐渐增高,而球囊菌门先增加后降低。在属水平上优势菌属为Xylodon、锐孔菌属(Oxyporus)、镰刀菌属(Fusarium)、枝孢属(Cladosporium),均属于植物致病菌。随着种植年限的增加,Xylodon相对丰度增加,而锐孔菌属、镰刀菌属、枝孢属先增加后降低。丛枝菌根菌(AMF)中第一优势属球囊霉属(Glomus)OTU数量随种植年限的增加逐渐减少。薰衣草连作种植造成根际土壤真菌群落结构和多样性改变,致病菌增加,AMF降低。本研究为薰衣草病虫害防治和增产提供理论依据,为薰衣草土壤科学管理提供参考。

内蒙古典型草原土壤真菌群落结构对季节土层交互的响应

为探究草原土壤真菌群落结构对季节与土层交互的响应规律及其影响因素,本研究以内蒙古典型草原土壤为研究对象,采用高通量测序测定不同生长季、不同土层的真菌群落结构特征,探讨真菌群落结构变化与土壤理化性质的关系。结果显示,土壤有机质、速效氮、速效磷和土壤体积含水量随土层的加深而显著降低(P<0.05),土壤温度随季节更替而显著降低(P<0.05)。季节与土层交互下土壤真菌丰度和多样性差异显著,在0~10 cm土层,真菌丰度OTU在秋季最高(1069.11),而真菌多样性Shannon指数在夏季最高(7.63)。土壤真菌群落结构显著改变,其中,在LDA>4水平上有28种真菌具有显著差异。同时,土壤真菌丰度和多样性与速效氮、速效磷、土壤体积含水量和土壤温度均呈显著正相关(P<0.05),与pH值和土壤有机质呈显著负相关(P<0.05)。本试验结果为草地资源的可持续利用以及草原生态系统的稳定性研究提供数据支持。

连作年限对喀斯特山地设施辣椒根际土壤养分、酶活性及真菌群落结构的影响

辣椒连作所引发的植株发育不良、产量下降、根腐病频发等问题,严重影响辣椒产业可持续发展,造成重大的经济损失,但其具体影响机制尚不清楚。采用野外田间调查、室内化验分析相结合的方法,对贵州铜仁设施大棚辣椒连作1、3、5年的土壤pH值、有机质含量、养分含量、生态化学计量特征、酶活性、真菌群落结构及其相关性进行研究。结果表明,随着设施辣椒连作年限的延长,土壤pH值和有机质含量降低,土壤全磷、有效磷含量增加,碱解氮、速效钾含量则呈现先下降后上升的趋势,而土壤全氮、全钾含量变化则不明显。长期连作会影响土壤养分间的平衡供应,连作5年时土壤C/N、C/P、N/P较未定植过辣椒的土样(CK)分别降低11.35%、26.69%、17.44%。除连作1、3年的土壤脲酶活性与CK相比略有升高外,过氧化氢酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶活性均随着设施辣椒连作年限的增加而不断降低。长期连作也会影响土壤真菌群落结构,连作3年土壤子囊菌门的相对丰度分别较连作1、5年高26.04%、8.31%;连作1年土壤被孢霉门的相对丰度分别较连作3、5年高12.98%、14.93%;连作1年土壤担子菌门的相对丰度较连作3年高2.11%。冗余分析结果表明,土壤有机质含量和蔗糖酶活性是影响设施辣椒连作土壤真菌群落结构的主要环境因子。相关性网络分析表明,土壤pH值、有机质含量、全磷含量、N/P、C/N、C/P、碱解氮含量、过氧化氢酶活性、酸性磷酸酶活性和蔗糖酶活性是影响连作土壤子囊菌门、担子菌门、捕虫霉亚门、被孢霉门、球囊菌门、壶菌门、毛霉门和油壶菌门等真菌群落结构的主要环境因子。综上所述,设辣椒连作障碍产生的原因可能是连作改变了土壤的理化性质,降低了土壤酶活性,影响了土壤真菌群落结构,进而破坏了土壤微生态平衡。

枯草芽孢杆菌对土壤真菌群落结构及草莓根腐病的调控作用

为探究施用枯草芽孢杆菌对土壤真菌群落结构和作物生长的调控作用,本研究采用高通量测序技术分析枯草芽孢杆菌对草莓根际土壤真菌群落多样性和群落结构的影响,通过田间小区试验测定其对草莓根腐病的防治效果和对草莓的促生长作用。结果表明,施用枯草芽孢杆菌显著提高草莓根际土壤真菌多样性,Shannon指数、Ace指数和Chao指数显著上升,Simpson指数显著下降;门水平上子囊菌门(Ascomycota)相对丰度明显增加,担子菌门(Basidiomycota)和被孢菌门(Mortierellomycota)相对丰度明显减少;属水平上优势菌属毛壳菌属(Chaetomium)相对丰度明显增加,被孢霉属(Mortierella)、Tausonia和织球壳菌属(Plectosphaerella)相对丰度明显降低;枯草芽孢杆菌能有效降低草莓根腐病的发病率,定植2个月内的防治效果在70%以上,并显著提高草莓冠径、叶面积及叶绿素含量等生长指标值。综上,枯草芽孢杆菌能够增加草莓根际土壤中有益菌相对丰度,减少致病菌相对丰度,优化土壤真菌群落结构,有效防治草莓根腐病,促进草莓健康生长。

华北退化荒地建植豆类和禾本植物人工草地对土壤真菌群落结构和功能的影响

阐明植被恢复过程中土壤真菌群落的变化及其生态功能,对于制定科学有效的退化生态系统管理措施有重要参考价值。利用扩增子高通量测序技术和生物信息学分析解析了华北退化荒地自然恢复(对照组,CK)和建植豆科植物和禾本植物人工草地(分别为LG和GG处理)过程中土壤真菌群落结构和功能群特征差异。结果表明:(1)退化荒地土壤表层样品中共获取6315个真菌OTU,隶属于17门60纲145目347科896属,优势菌门为Ascomycetes、Mortierellomycota和Basidiomycetes,LG处理相较于CK的Basidiomycetes相对丰度明显升高,GG处理相较于CK的Mortierellomycota相对丰度明显提高。(2)土壤真菌功能群类型以腐生真菌为主,共生真菌次之,病原真菌占比最少。建植人工草地对腐生真菌和共生真菌相较于病原真菌的功能群组成影响更明显,并导致腐生真菌相对丰度升高,共生真菌相对丰度降低。(3)土壤真菌群落结构受植物物种丰富度、根系生物量等植被参数变化的显著(P<0.05)影响,且与土壤有机碳、总氮、速效氮、总磷等土壤养分水平显著(P<0.05)相关。本研究的结果有助于深入理解建植人工草地对土壤真菌群落结构和功能的影响,并为华北退化荒地植被恢复策略提供理论依据。

减氮条件下高碳基肥对烤烟土壤真菌群落结构及烟叶质量的影响

【目的】探究减氮条件下施用高碳基肥对烤烟根际土壤真菌群落结构及烟叶质量的影响,为南方烟区烟稻轮作土壤保育、微生物群落调控及提高烟叶质量提供理论参考。【方法】采用大田试验设计,设常规施肥对照(CK)和减氮条件下施用高碳基肥处理(T,较常规施肥减氮15%+高碳基肥600 kg/ha)。采用Illumina高通量测序技术对土壤真菌群落结构进行分析,应用NMDS分析和Pearson相关分析解析土壤真菌群落结构差异性及土壤养分与真菌丰度间的相关性,并测定烟叶化学成分和中性香气物质含量。【结果】减氮条件下施用高碳基肥可显著改善土壤质量(P<0.05,下同),与CK相比,T处理的土壤含水率、p H、有机质、碱解氮、微生物量碳和微生物量氮含量分别增加24.17%、20.42%、23.59%、17.41%、108.32%和92.24%。减氮条件下施用高碳基肥改变了土壤真菌群落多样性和丰富度,土壤真菌群落Simpson指数显著提高,可观察OTU数、Chao1指数和Shannon指数降低;也可改善根际真菌群落结构,尤其是功能微生物的相对丰度,如担子菌门(Basidiomycota)和子囊菌门(Ascomycota)的相对丰度分别增加20.35%和4.63%。相关分析结果表明,土壤中担子菌门、油壶菌门(Olpidiomycota)和芽枝霉门(Blastochadiomycota)与土壤理化性质和微生物量碳氮显著相关。在烟叶质量方面,T处理的烤后烟叶总糖含量、还原糖含量、糖碱比、两糖比和中性香气物质总量分别增加18.26%、28.10%、30.98%、7.31%和13.11%。【结论】减氮条件下施用高碳基肥可改善南方烟区烟稻轮作土壤的理化性质,调节土壤真菌群落结构,也可协调烟叶化学成分,提高烟叶产量和质量。

长期施肥对黄棕壤水稻土真菌群落结构的影响

【目的】探究长期不同施肥措施对黄棕壤水稻土土壤肥力和真菌群落结构的影响,为绿色农业提供理论依据。【方法】位于湖北武汉的黄棕壤水稻土长期施肥定位试验始于1981年,包括5个施肥处理:不施肥(CK)、单施氮肥(N)、氮磷钾化肥(NPK)、常量有机肥(OM)、氮磷钾+常量有机肥(OMNPK)。2020年5月,在各处理小区内取0—20 cm土层土壤样品,利用Illumina MiSeq高通量测序技术、FUNGuild和生态网络方法,综合分析了土壤养分含量、酶活性、真菌群落结构。【结果】1)与CK比较,N处理降低了土壤速效养分含量,NPK处理维持了土壤养分稳定,OM和OMNPK处理显著提高了土壤速效养分含量。OMNPK处理显著降低了α-葡萄糖苷酶、硫酸酯酶活性,却显著提高了β-纤维二糖苷酶活性;OM和OMNPK处理提高了亮氨酸氨基肽酶活性,却降低了乙酰氨基葡萄糖苷酶活性,N和NPK处理对这两种酶活性的影响与之相反。2)与CK相比,N处理显著降低了真菌多样性,而NPK和OM处理显著提高了真菌多样性。菌群结构在N、NPK、OM处理间明显不同,而OM、OMNPK和CK处理比较接近。LEfSe分析结果发现,N处理土壤中的差异物种是Entrophospora属和Sympoventuriaceae科,OMNPK处理的差异物种是Microascales目和Microascaceae科,OM处理的差异物种是盘菌目(Pezizales)、Pyronemataceae科和Pseudaleuria属。冗余分析结果显示,β-葡萄糖苷酶、β-木糖苷酶、磷酸酶、亮氨酸氨基肽酶、乙酰氨基葡萄糖苷酶、硫酸酯酶和pH是影响土壤真菌群落结构的重要因素。3)施肥提高了病理营养型(pathotroph)真菌的相对丰度,减少了腐生营养型(saprotroph)真菌的相对丰度。与CK比较,N、NPK、OM和OMNPK处理的病理营养型真菌相对丰度分别提高了190.5%、141.4%、71.5%和250.2%,腐生营养型真菌相对丰度分别降低了30.6%、33.3%、19.4%和49.5%,共生营养型(symbiotroph)真菌相对丰度分别提高了310.8%、956.8%、424.3%和435.1%。各施肥处理相比,OM处理病理营养型真菌相对丰度最低,而OMNPK处理最高。病理营养型中,OMNPK、N、NPK和OM处理的动物性病原体丰度比CK分别提高了322%、184%、105%和85%;N和NPK处理较CK处理还显著提高了植物性病原体丰度,OMNPK和OM处理对植物性病原体丰度无显著影响。有机肥处理提高了真菌网络的边数、正相关数、平均加权度、图密度、网络直径和连接部件,增强了网络的复杂性。【结论】长期施用有机肥能够培肥地力,增加真菌群落的多样性和物种交互复杂性,减少病理营养型真菌相对丰度,而有机无机肥配合施用提高土壤肥力的效果显著高于单施有机肥,但也增加了动物性病原体丰度,增加了病害的潜在风险。

猕猴桃根腐病发生对其植株根际土壤真菌群落结构影响

【目的】分析猕猴桃根腐病感病植株和未感病植株根际土壤真菌群落变化,为研究猕猴桃根腐病发生机制及其调控技术提供依据。【方法】以浙江省台州市西部山区的天台县“红阳”猕猴桃种植基地为研究地点,选取连续种植4年的猕猴桃根腐病感病植株和未感病植株根际土壤真菌为研究对象,采用高通量测序技术,对比分析了猕猴桃感病植株和未感病植株根际土壤真菌群落结构与多样性指数的变化,以及测定分析了各处理根际土壤酶包括土壤脲酶、蔗糖酶和酸性磷酸酶活性。【结果】猕猴桃根腐病的发生极显著地降低了其根际土壤脲酶、蔗糖酶和磷酸酶的活性。感病植株根际土壤真菌群落丰富度指数显著低于未感病植株的根际土壤。在门分类水平上,猕猴桃感染根腐病后,其根际土壤真菌相对丰度降低的真菌门有担子菌门、未分类真菌门和接合菌门,其差异均达极显著水平(P<0.01)。其根际土壤真菌相对丰度升高的真菌门有子囊菌门,升高幅度达极显著水平(P<0.01)。在属分类水平上猕猴桃感病植株根际土壤真菌其相对丰度增加的菌群有赤霉属、丛赤壳属、镰刀菌属、假裸囊菌属和肉座菌属,其相对丰度的增加程度均达极显著水平(P<0.01)。其相对丰度降低的有未分类的伞菌纲、枝鼻菌属、粗糙孔菌属、线虫草属、支顶孢属、粪盘菌属和被孢霉属,其降低程度均达极显著水平(P<0.01)。【结论】猕猴桃感染根腐病后,感病植株根际土壤真菌在门和属水平上的菌群变化打破了植株根际土壤微生态系统中原先所存在着的微生物拮抗平衡关系,造成了猕猴桃抗性减弱而致此病发生和加重。

基于高通量测序技术探究套种灵芝的茶树根际土壤真菌群落结构特征

茶园套种灵芝是将茶叶加工的废弃物资源化再利用的生态循环间作模式,所形成的复合群体可以更彻底地覆盖地面,在改善土壤微生物群落结构,维持土壤微生态系统平衡等方面发挥重要作用。以未套种(CK)、套种1年(A1)、套种2年(A2)、套种3年(A3)的茶树根际土壤为研究对象,利用Miseq PE300高通量测序技术探究土壤真菌群落结构变化特征。结果表明,与CK相比,套种灵芝显著提高了茶树根际土壤碱解氮、速效磷、速效钾及有机碳含量,其中A3土壤升幅最高,各养分含量分别达32.36%、13.01%、69.21%和9.56%。α多样性指数表明,茶树根际土壤真菌群落Observed species指数和Chao1指数呈现CK>A3>A1>A2;ACE指数、Shannon指数和Simpson指数呈现A3>CK>A1>A2。β多样性指数表明,A2与CK、A1、A3的茶树根际土壤真菌群落组成结构差异相对较大。分类学分析发现,茶树根际土壤真菌分布于18门48纲135目309科632属。在门水平上,子囊菌门(Ascomycota)是CK、A1和A3的优势菌门,相对丰度分别为71.28%、68.74%和51.79%;担子菌门(Basidiomycota)是A2的优势菌门,相对丰度为64.48%。在属水平上,与CK相比,套种灵芝的茶树根际土壤A1中角担菌属(Ceratobasidium)、被孢霉属(Mortierella)、毛孢子菌属(Piedraia)和三形菌属(Saitozyma)分别显著上升59.14、1.34、3.70倍和1.92倍(P<0.05);A2土壤的古根菌属(Archaeorhizomyces)显著下降76.81%,而棉革菌属(Tomentella)和支孢瓶霉属(Cladophialophora)分别显著上升788.43倍和36.24倍(P<0.05);A3土壤的被孢霉属和灵芝属(Ganoderma)分别显著上升1.09倍和0.81倍(P<0.05)。综上所述,茶园套种灵芝可有效调节茶树根际土壤真菌群落组成结构,改善茶园土壤微生态环境,为茶园可持续绿色发展提供理论依据。

钙肥、铁肥对长期连作花生土壤真菌群落结构的影响

连作障碍是目前制约我国花生产业可持续发展的突出问题。解析花生连作障碍的机制,可以为缓解或解除花生连作障碍提供理论基础与技术支持。为了探究钙肥与铁肥对花生连作土壤真菌群落分布的影响,通过采用高通量测序技术分析了土壤真菌群落结构。UPGMA分析表明,施钙肥和铁肥均能影响长期连作花生土壤的真菌群落结构,并且施加这两种元素肥料对长期连作土壤真菌群落结构的影响程度均要大于花生品种对其的影响。热图分析表明,与对照相比,钙肥与铁肥处理下花生连作土壤真菌群落结构在门和属水平上都存在显著差异。在门分类水平上,钙肥和铁肥处理的子囊菌门、毛霉门在两个花生品种种植土壤中丰度均显著提高,担子菌门则有所下降,壶菌门丰度在花育20号连作土壤中下降,在花育26号连作土壤中却显著提高,且钙肥的影响明显强于铁肥。在属分类水平上,钙肥、铁肥均能明显改变连作花生土壤中真菌群落结构组成,且钙肥能显著增加花生连作土壤中优势真菌的总体丰度,花育26号连作土壤中的增幅明显高于花育20号,而铁肥处理的花育26号连作土壤中的优势真菌相对丰度同样增加,在花育20号连作土壤中却略有降低。以上结果表明,钙、铁元素施用会影响连作花生土壤中的真菌群落结构,且施加钙肥或铁肥能显著增加花生连作土壤中优势真菌的总体丰度。本研究为进一步揭示不同花生品种连作耐性差异机制揭开了新视角。