连作马铃薯根际土壤真菌种群结构及其生物效应

连作障碍已成为马铃薯产业发展的主要限制因素,为了探明马铃薯连作障碍的机理,减轻连作障碍对产量的影响,采用大田试验与PCR-DGGE分子指纹图谱技术相结合的方法,研究马铃薯连作对根际土壤真菌种群结构的影响及其生物效应.结果表明:随着连作年限的增加,根际土壤中真菌DGGE图谱的条带数量增加,连作1～5年处理的操作分类单元(OTU)分别比对照(轮作)增加了38.5%、38.5%、30.8%、46.2%和76.9%,说明马铃薯连作使根际土壤中真菌优势种群的个体数明显增多.随着连作年限的增加,各处理间真菌种群结构的相似性越来越低.通过真菌DGGE条带的克隆测序比对发现,随着连作年限的增加,马铃薯根际土壤土传病害病原菌尖孢镰刀菌和茄病镰刀菌的数量明显增加,而球毛壳菌作为一种生防菌,连作5年时数量明显减少.连作使根际土壤中病原真菌种群过渡成为优势种群,根际微生态环境恶化,从而作用于根系,使根系活力和吸收面积下降,最终导致块茎产量大幅度下降.

生物炭不同施用量对烟草根际土壤真菌群落结构的影响

【目的】为探明生物炭施用量对烟草旺长期根际土壤真菌种群结构、多样性和生态功能的影响,以期为改善烟草根际土壤微生态环境以及为生物炭在植烟土壤中的应用提供参考。【方法】以烟草品种“红花大金元”为试验材料,在施肥减量10%的前提下,设置施用生物炭250 g/株(A1)、300 g/株(A2)和350 g/株(A3)3种处理,并以常规施肥为对照。采用Illumina MiSeq高通量测序技术对不同处理旺长期烟株根际土壤真菌ITS1基因进行测定。【结果】施用生物炭可以改变土壤真菌α多样性和种群结构,在所有土壤样品中A3处理真菌多样性及丰富度最高。门水平上,各处理主要优势菌门为子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota),其中子囊菌门相对丰度与生物炭施用量呈负相关,担子菌门相对丰度与生物炭施用量呈正相关。纲水平上,施用生物炭降低了粪壳菌纲(Sordariomycetes)和散囊菌纲(Eurotiomycetes),提高了伞菌纲(Agaricomycetes)和银耳纲(Tremellomycetes)的相对丰度。属水平上,施用生物炭显著降低了青霉菌属(Penicillium)、枝孢瓶霉属(Cladophialophora)、螺旋聚孢霉属(Clonostachys)等真菌相对丰度;提高了镰刀菌属(Fusarium)、Saitozyma、锥盖伞属(Conocybe)、附球菌属(Epicoccum)等真菌相对丰度。FUNGuild真菌功能预测发现,各样本根际土壤真菌的功能类型以腐生营养型与腐生营养型—共生营养型为主。生物炭处理中植物病原相对丰度均低于对照。【结论】烟株施用生物炭350 g/株有效改善了根际土壤真菌群落结构,有利于维持土壤真菌的多样性和丰富度、降低土壤病原真菌的丰度,可为植烟区合理施用生物炭提供技术指导。

石榴酒发酵过程中真菌种群演替及风味物质代谢规律解析

应用高通量测序技术分析石榴酒发酵过程中真菌种群演替规律,并结合气相色谱-质谱法分析石榴酒中挥发性风味物质形成规律。结果表明:石榴酒发酵过程中主要真菌种群包含酵母属、有孢汉逊酵母属、毕赤酵母属、假丝酵母属及曲霉菌属等。有孢汉逊酵母属是石榴汁中的优势真菌,占总真菌种群相对丰度的57.84%~60.13%。酵母属是发酵4~8 d时期的主要酵母种群,占总真菌种群相对丰度的90.00%~97.26%。Granger因果分析表明酵母属是导致石榴酒中异丁醇、异戊醇等高级醇含量高的主要因素;非酿酒酵母,如有孢汉逊酵母、毕赤酵母等则对石榴酒中月桂酸乙酯、乙酸乙酯等酯类物质起主要贡献。本研究系统解析了石榴酒发酵的真菌种群结构及功能,对提升石榴酒品质及发酵可控性提供理论基础。

农业有机废物与城市生活垃圾堆肥高温期微生物种群结构比较

通过PCR、克隆文库方法分析了农业有机废物和城市垃圾堆肥高温期间细菌和真菌种群的多样性。提取堆肥高温期的DNA,PCR扩增,构建各高温期的16S rDNA和18S rDNA克隆文库,结果表明:农业有机废物和城市生活垃圾16S rDNA克隆文库中分别共有18个、21个OTUs,分别属于细菌域的14个、15个不同属,其18S rDNA克隆文库中分别共有8个、9个OTUs,分别属于细菌域的8个、9个不同属,推断农业有机废物堆体的优势菌为Bacillus megaterium、Rhizobium sp.、Phanerochaete chrysosporium、Penicillium sp.同属或同种的菌株;城市生活垃圾堆体的优势菌为Bacillus megaterium、Azospirillum sp.、Phanerochaete chrysosporium同种或同属的菌株。