两株PGPR对豇豆苗期生长及土著细菌群落的影响

以扬豇40为材料,研究了植物根际促生菌Pseudomonas chlororaphis RA6和Bacillus pumilus WP8对豇豆种子出苗及幼苗生长的作用,评价浸种及拌土处理的差异,揭示一段时间内,两株植物根际促生菌(PGPR)在土壤中的行为特征及其对土著细菌群落结构的影响。结果表明:PGPR对豇豆的促生作用因接种方式、接种量的不同而不同。WP8、RA6浸种处理的出苗率分别比对照提高14.29%和9.52%(P<0.05);15 d时的株高分别比对照提高14.39%和10.40%(P<0.05);茎叶干物重分别比对照增加19.69%和17.71%(P<0.05)。WP8、RA6低剂量拌土处理(104cfu·g-1soil,以下简作"低拌处理")各指标与对照相比,均无显著差异(P>0.05)。WP8、RA6中剂量拌土处理(106cfu·g-1soil,以下简作"中拌处理")出苗率和株高均比对照提高,但未达显著差异(P>0.05);茎叶干物重分别比对照增加12.71%和18.59%(P<0.05)。WP8、RA6高剂量拌土处理(108cfu·g-1soil,以下简作"高拌处理")出苗率分别比对照提高9.52%和14.29%(P<0.05);15 d时的株高分别比对照提高6.37%和7.64%(P<0.05);茎叶干物重分别比对照增加27.37%和20.43%(P<0.05)。DGGE指纹图谱分析结果显示:各处理在15 d和45 d时,除WP8浸种处理外,其余土壤微生物群落多样性和对照均已发生明显变化,随时间推延,RA6菌株在土壤中优势地位更趋明显,表现在45 d时仍可明显检测到;WP8在土壤中存活时间不长,但拌土处理改变了土著细菌的群落结构。推测WP8的促生作用很可能与土著微生物群落的变化有关。

黄铁矿生物浸出过程中在不同生长时期引入Leptospirillum ferriphilum YSK对土著浸矿微生物群落结构和功能的影响

在含有0.5%(W/V)黄铁矿的改良9K培养基中,添加Leptospirillum ferriophilum YSK到天然生物浸出菌群中,包括Acidithiobacillus caldus,A.thiooxans,Sulfobacillus thermosfidooxans,Acidiphilium spp.和Ferrodium thermophilum,浸出率明显提高,并用实时荧光定量PCR和功能基因芯片监测群落结构和基因表达的变化。加入L.ferriophilum YSK后群落内不同种群间的动态变化不同,促进A.caldus S1,A.thiooxans A0,Acidiphillum spp.DX1-1的生长,抑制了Ferroplasma L1和S.Thermosulfidooxidans ST的生长,但对A.ferrooxidans CMS的影响不大。功能基因芯片分析发现:来自L.ferriphilum的编码ADP heptose,phosphoheptose isomerase,glycosyltransferase,biotin carboxylase和protoheme ferrolyase的基因,以及来自Acidiphillum spp编码的acetyl-Co A carboxylase和来自A.caldus的dox D基因在引种后0~20 h内表达水平上调;来自A.ferrooxidans编码的lipid A disaccharide synthase Lpx B,glycosyl transferase和ADP heptose synthase的基因在引种后0~8h表达水平上调,在8~20h下调;来自Ferroplasma sp.编码的ferredoxin oxidoreductase的基因在引种后0~4 h表达水平上调,而在4~16 h表达水平下调,在16~20 h表达上调;来自A.ferrooxidans的Cbb S基因在引种0~20 h表达水平下调。

历史因素对土壤微生物群落与外来细菌入侵间关系的影响

群落的组成和结构如何影响其可入侵性一直是入侵生态学的研究热点。然而关于群落可入侵性和群落特征间关系的认知却很不统一。采用交叉互换的试验方法,首先将野外采集的两种长期不同施肥土壤(有机肥和化肥)进行灭菌并回接已方和对方的土壤悬液,研究土壤环境(历史非生物因素)和土壤微生物群落(历史生物因素)对重建土壤微生物群落特征的相对贡献。随后将用红色荧光蛋白标记的青枯菌作为外来种接入重建的土壤中,探究不同土壤微生物群落特征对外来细菌存活数量(前期入侵潜力)和存活时间(后期入侵潜力)的影响。结果表明,历史生物因素对重建土壤的原生动物数量、革兰氏阴性与阳性细菌比等群落特征和外来细菌的存活数量有影响;历史非生物因素对土壤微生物活性、细菌物种多样性和功能多样性等群落特征以及外来细菌入侵土壤后总的存活时间有影响;外来细菌入侵前期状况仅与原生动物数量、革兰氏阴性与阳性细菌比相关,而入侵后期的状况则仅与微生物活性、细菌物种多样性和功能多样性相关。总之,外来细菌在土壤中各时期的入侵潜力和土著微生物群落特征的相关性主要取决于二者是否由同种历史影响因素控制。本研究对于阐明生物群落结构与群落可入侵性之间关系,及指导土壤外来病原菌的防控均具有重要意义。