蒙古沙冬青深色有隔内生真菌磷脂脂肪酸生物标记

为探究深色有隔内生真菌(DSE)磷脂脂肪酸(PLFA)生物标记在DSE分类鉴定和土壤微生物检测上的应用,分别于宁夏银川、沙坡头、甘肃民勤和内蒙古乌海4个样地采集蒙古沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)根样,分离得到DSE,结合形态学和分子生物学进行分类鉴定,并利用Sherlock微生物鉴定系统检测DSE脂肪酸组成。4个样地共分离得到12株DSE,可划分为7属7种。通过对DSE脂肪酸组分进行检测,共得到91种已知脂肪酸和12种Summed Feature型。DSE脂肪酸以C_(14)酸、C_(16)酸和C_(17)酸为主,其中16∶0、16∶1Cis 9(ω7)、18∶2CIS 9,12/18∶0a、18∶0和Summed Feature 8为DSE共有脂肪酸,部分菌株中还具有特有脂肪酸组成,其可作为土壤微生物检测的生物标记。通过脂肪酸分析可将12株DSE分为4个类群,将3株DSE鉴定到种。结果表明,PLFAs生物标记可作为DSE分类鉴定指标,并为土壤微生物检测提供依据。

蒙古沙冬青AM真菌定殖和球囊霉素与土壤因子的相关性研究

为评价和管理荒漠植物生长,于2015年7月在内蒙古乌海、磴口和阿拉善3样地,按0~10、11~20、21~30、31~40、41~50cm共5个土层采集蒙古沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)根围土样和根样,研究了蒙古沙冬青与AM真菌共生结构,以及球囊霉素与土壤因子的相关性。结果表明,蒙古沙冬青根系能被AM真菌高度侵染形成I-型丛枝菌根,AM真菌定殖率具有明显的空间异质性。PCA分析表明,土壤pH、氨N、有效P、有机C,速效K是3样地的主要影响因子,能综合反映内蒙古荒漠土壤肥力状况;易提取球囊霉素(EEG)和总球囊霉素(TG)占土壤有机C的平均百分比分别为36.8%和24.1%,说明蒙古沙冬青能与AM真菌形成良好的共生关系,在极端荒漠环境中球囊霉素是土壤有机碳库的重要来源和组成部分。

不同荒漠植物根际土壤微生物群落结构特征

于2015年7月在甘肃安西极旱荒漠国家级自然保护区采集膜果麻黄(Ephedra przewalskii)、红砂(Reaumuria songarica)、合头草(Sympegma regelii)、泡泡刺(Nitraria sphaerocarpa)和珍珠猪毛菜(Salsola passerina)5种典型荒漠植物根际土壤样品,利用磷脂脂肪酸(PLFA)法结合Sherlock微生物鉴定系统分析了土壤微生物群落结构。结果表明,5种荒漠植物根际土壤微生物磷脂脂肪酸种类和组成差异显著,其中表征革兰氏阳性菌的18:0 iso、16:0 iso和17:1 isoω9c分别为红砂、珍珠猪毛菜特有表征放线菌的18:1ω7c 10-methyl仅在珍珠猪毛菜根际存在。总PLFAs、真菌、放线菌和真菌/细菌在珍珠猪毛菜中显著最高,革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌在膜果麻黄和珍珠猪毛菜根际显著高于其他植物,AM真菌在合头草根际有最高值。结构方程模型分析表明,与植物相比,土壤因子对微生物群落结构影响更为显著,其中易提取球囊霉素对放线菌有显著影响,土壤碱解氮是革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的主要影响因子。同时,土壤微生物群落结构可用于检测不同荒漠植物根际微环境土壤退化状况。

西北典型荒漠样地花棒根际土壤微生物群落功能多样性

运用Biolog-ECO方法分析西北荒漠带7个典型样地花棒根际土壤微生物群落功能多样性的变化和土壤因子的生态作用。结果表明:由东至西,土壤微生物活性总体呈下降趋势,即乌海>磴口>安西>民勤>鄂尔多斯>沙坡头>阿拉善,不同样地土壤平均颜色变化率AWCD值差异明显。主成分分析(PCA)表明,各样地土壤微生物群落代谢功能特征差异显著,起主要贡献作用的是碳水化合物类和羧酸类碳源。典范对应分析(CCA)表明,土壤有机碳、氨氮、脲酶和碱性磷酸酶显著影响土壤微生物群落功能多样性,其中有机碳、脲酶和碱性磷酸酶与土壤微生物功能多样性密切相关。

极旱荒漠灌丛AM真菌与土壤因子相关性

为揭示极旱荒漠植被丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza,AM)真菌群落组成及土壤因子的生态效应,2018年7月于甘肃安西极旱荒漠自然保护区采集合头草Sympegma regelii、红砂Reaumuria songarica、泡泡刺Nitraria sphaerocarpa、膜果麻黄Ephedra przewalskii和珍珠猪毛菜Salsola passerina灌丛根围土壤样品,研究不同荒漠植物AM真菌物种组成,分析根围0~10 cm和20~30 cm AM真菌群落差异性,探讨植物种类、土壤酶活和矿质营养对AM真菌群落组成的影响.研究结果表明:不同植物AM真菌共分离鉴定10属45种,群落组成差异显著;根围0~10 cm和20~30 cm AM真菌群落组成无明显差异.不同植物AM真菌Shannon-Wiener指数和Simpson指数表现为根围0~10 cm高于20~30 cm,泡泡刺最低.有机碳、铵态氮、有效磷、酸性磷酸酶、碱性磷酸酶、易提取球囊霉素和总提取球囊霉素在不同植物根围土壤显著不同,土壤因子根围0~10 cm高于20~30 cm.AM真菌与土壤因子相关性分析表明,AM真菌群落和孢子密度与有机碳、硝态氮、总提取球囊霉素和湿度显著正相关,Shannon-Wiener指数和Simpson指数与硝态氮显著正相关.变差分解表明,根围0~10 cm和20~30 cm植物种类、土壤因子共同解释AM真菌群落变化总变差的35.4%和60.7%.极旱荒漠植物种类和土壤理化性质共同影响AM真菌群落组成.

磷脂脂肪酸(PLFA)法检测蒙古沙冬青根围土壤微生物群落结构

为了评价和管理干旱和半干旱地区的植物生长,需要了解荒漠土壤资源空间分布和土壤微生物功能.本试验在乌海、磴口和阿拉善采取蒙古沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)根围土壤样品,采用磷脂脂肪酸(PLFA)法结合Sherlock微生物鉴定系统,研究了蒙古沙冬青根围土壤微生物群落空间分布特征.结果表明,蒙古沙冬青根围土壤微生物PLFA有较高的多样性,3样地土壤共检测到41、31和48种磷脂脂肪酸,土壤优势PLFA为16:0、16:0 10-methy1、18:1ω9c和16:1ω7c,均以16:0(表征细菌)含量最大,16:0 10-methy1、18:1ω9c和16:1ω7c在各样地含量有所差异.蒙古沙冬青根围土壤微生物群落结构有明显空间异质性:土壤微生物以革兰氏阳性细菌(G+)为主,AM真菌、革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌(G-)和真菌均表现为阿拉善>乌海>磴口,而放线菌PLFA总含量表现为乌海>阿拉善>磴口.在土壤真菌生物量中,AM真菌所占比重最大,尤其在磴口和阿拉善AM真菌占到真菌生物量91%和92%,说明AM真菌是荒漠土壤微生物系统中重要组成成分.RDA分析表明,AM真菌、革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、真菌和放线菌与土壤磷酸酶、总球囊霉素、氨氮和p H正相关.G+/G-与脲酶、有机碳和易提取球囊霉显著负相关,而真/细菌与易提取球囊霉素,脲酶和有机碳显著正相关.研究说明土壤磷酸酶、总球囊霉素、氨氮和p H是影响土壤微生物PLFA变化的重要因子.同时,土壤微生物群落变化规律可用于检测土地荒漠化和土壤退化状况.

极旱荒漠植物对AM真菌物种多样性的影响

2015年7月在甘肃安西极旱荒漠国家级自然保护区采集膜果麻黄Ephedra przewalskii、红砂Reaumuria songarica、合头草Sympegma regelii、泡泡刺Nitraria sphaerocarpa和珍珠猪毛菜Salsola passerine 5种典型荒漠植物根区土壤样品,分析了植物种类对arbuscular mycorrhiza(AM)真菌群落组成和生态分布的影响。在分离的7属45种AM真菌中包括无梗囊霉属Acaulospora 17种,球囊霉属Glomus 13种,这两属是5种植物共同优势属;盾巨孢囊霉属Scutellospora 5种,管柄囊霉属Funneliformis 4种,根内根生囊霉属Rhizophagus 3种,近明囊霉属Claroideoglomus 2种,多孢囊霉属Diversispora1种。主成分分析研究说明5种植物根区AM真菌群落组成和物种多样性差异显著。结果表明,植物种类对AM真菌群落组成和分布特征影响显著。

镉胁迫下深色有隔内生真菌对玉米生长和根际土壤养分的影响

为探究重金属胁迫下深色有隔内生真菌(Dark septate endophytes,DSE)对植物和土壤微环境的影响,设置3个水平土壤Cd质量浓度(0,5,10 mg/kg),选择6种DSE菌种(链格孢菌Alternaria terricola、尖镰孢菌Fusarium acuminatum、穗状弯孢菌Curvularia spicifera、高粱细基格孢菌Ulocladium sorghi、丛赤壳菌Neonectria radicicola和根异茎点霉菌Phoma radicina)进行玉米回接试验,以阐明Cd胁迫下DSE真菌对玉米生长、光合作用、抗氧化性,以及土壤pH、养分及酶活性的重要意义。结果表明:Cd胁迫下,6种DSE菌种均能定殖玉米根系。双因素方差分析结果表明,DSE与Cd胁迫及其交互作用显著影响玉米地径、叶绿素含量、丙二醛(MDA)、过氧化物酶(POD)、土壤pH和养分及酶活性(P<0.05)。当植物未受到Cd污染时,菌株U.sorghi(US)显著增加地下干质量和土壤有机质含量,降低MDA的积累和土壤速效磷含量。在5,10 mg/kg Cd质量浓度下,A.terricola(AT)显著增加玉米叶片数和地径;菌株P.radicina(PR)和N.radicicola(NR)显著提高植物地上干质量;AT、C.spicifera(CS)、F.acuminatum(FA)和US显著提高叶片中叶绿素含量和降低MDA在植物中的积累;AT降低了土壤速效磷含量;US显著提高土壤有机质含量并对土壤酸性磷酸酶和脲酶活性具有抑制作用(P<0.05)。Pearson相关性分析表明:土壤pH与地径和叶绿素含量显著正相关,有机质与植物谷胱甘肽显著负相关,速效磷与叶片数显著负相关(P<0.05)。方差分解表明:DSE菌种、Cd浓度和土壤因子共解释玉米生长和生理指标的42.1%和14.5%,其中DSE单独解释了27.4%和8.4%。随着Cd浓度升高,DSE显著促进植物生长,增加植物抵抗重金属能力,提高土壤养分可利用性,证明了在土壤Cd胁迫下DSE对植物生长和抗逆性有重要影响。