烟草成熟期土壤细菌群落结构及多样性

为研究烟草成熟期(下部叶采收期) 根际及非根际土壤细菌群落结构和多样性,利用PCR-DGGE 技术对攀枝花市盐边县主要烟区采集的5 个烟草根际土样和5 个非根际土样进行分析。结果表明,非根际与根际土壤细菌群落结构差异显著,非根际土壤的细菌多样性甚至超越根际, 表明烟草成熟期根际效应没有显现,并且有减弱甚至负向效应出现,这可能与烟草成熟期根系分泌物的影响有关。条带克隆测序表明,根际土壤中优势细菌的群落结构更为丰富,而非根际土壤中则相对较弱。Steroidobacter菌是烟田土壤中的优势细菌;硝化螺菌属(Nitrospira) 细菌、Rhizobiales 目下未定类细菌等为烟草根际土壤中优势细菌;放线菌目(Actinomycetales) 未定类放线菌和Chitinophagaceae 科未定类细菌为非根际土壤中优势细菌。研究证明成熟期的烟草根际效应出现一定程度减弱。      

休耕对连作障碍植烟土壤酶活性及细菌群落结构的影响

为揭示休耕对连作障碍土壤微生态环境的影响机制,选择常年连作烟草且青枯病发生严重的烟田为研究对象,研究了休耕对土壤酶活性及土壤细菌群落结构的影响。结果表明,休耕措施能有效提高连作烟田有机质、碱解氮含量和土壤酶活性,特别是休耕两年后土壤蔗糖酶、过氧化氢酶活性比未休耕烟田分别增加147.85%、64.13%。休耕措施有利于提高土壤细菌群落的丰富度,随着休耕年限的增加Chao指数与Shannon指数呈增加趋势,Simpson指数呈降低趋势。休耕后土壤中的有益菌酸杆菌门(Acidobacteria)和有益菌玫瑰弯菌属(Roseiflexus)均明显高于连作烟田,而致病菌青枯雷尔氏菌则明显低于连作烟田。休耕一年、两年的烟田青枯病发病率比连作烟田分别降低22.62%和32.55%。因此,休耕能改善连作障碍植烟土壤的微生态环境,提高土壤肥力,降低烟田青枯病的发病率。     

烟草青枯病发病烟株根际土壤细菌群落分析

  目的  研究青枯病发生对根际土壤细菌群落组成的影响, 探明影响根际土壤细菌群落的环境因子。  方法  采用宏基因组学高通量测序技术, 比较发病烟株和健康烟株根际土壤细菌群落差异。  结果  (1) 健康烟株根际土壤细菌Ace指数、Chao指数和Shannon指数有高于发病烟株的趋势, 而Simpson指数有低于发病烟株的趋势; (2)发病烟株根际土壤中芽孢杆菌属(Bacillus)、假单胞菌属(Pseudomonas)和链霉菌属(Streptomyces)等益生菌减少, 而劳尔氏菌属(Ralstonia)和Rudaea等病原菌增加; (3)土壤pH、有效磷(AP)、交换性钙(Ca)和有效铜(Cu)含量在发病烟株根际土壤中显著减少, 而速效钾(AK)含量显著增加。  结论  与健康烟株根际土壤相比, 发病烟株根际土壤细菌多样性、有益菌丰度、土壤pH和养分含量都较低; pH、P、K、Ca、Cu是对根际土壤细菌群落影响较大的土壤环境因子。      

施用生石灰对酸化植烟土壤细菌群落结构和代谢功能的影响

土壤酸化是导致烟草青枯病发生和流行的重要因素。利用不同量的生石灰改良酸化植烟土壤,分析生石灰对酸化土壤细菌群落结构和代谢功能的影响以及土壤细菌群落与环境因子的关系。结果表明,适量生石灰（1 200～1 500 kg/hm2）可提高酸化土壤细菌群落的Sobs、Shannon、Ace和Chao1等多样性指数,提升土壤中放线菌门（Actinobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）和黏球菌门（Myxococcota）的相对丰度,增加能量代谢、萜类和多酮类代谢、翻译、折叠、分类与降解功能的基因丰度,降低膜运输功能的基因丰度。因此,适量生石灰（1 200～1 500 kg/hm2）可改善酸化土壤细菌群落结构和代谢功能,确定了土壤pH、交换性钙、交换性镁和可交换铝含量是影响土壤细菌群落的重要因子。     

烤烟轮作与连作土壤细菌群落多样性比较

为了解烤烟轮作和连作对土壤细菌群落多样性的影响,分别提取轮作和连作土壤总DNA,用细菌16S rDNA特异引物扩增出细菌16S rDNA,建立克隆文库。用限制性内切酶Hae III和Afa I进行PCR-RFLP分析,分别得到177和147个酶切类型,采用多样性指数对试验结果进行分析统计表明,香农多样性指数和丰富度指数均表现为轮作大于连作。通过构建两克隆文库的系统发育树,并分析主要种群的组成表明:连作文库的优势种群主要集中在酸杆菌门,轮作文库的优势种群主要分布在酸杆菌门、γ-变形菌门、α-变形菌门。说明轮作方式可提高植烟土壤细菌群落的多样性,而连作使植烟土壤细菌群落结构趋于简单,从而导致微生物群落功能失调,可能是引发连作障碍的原因之一。     

厌氧消毒对植烟土壤质量及细菌群落结构的影响

为了解添加不同有机物料的土壤厌氧消毒(Anaerobic soil disinfection,ASD)对土壤质量及细菌群落结构的影响,设置了烟梗、水稻秸秆、菜粕、米糠、甘蔗渣5种有机物料和不添加物料(CK1)的ASD处理,以原始土壤为对照(CK),分析了不同处理的土壤质量和细菌群落结构。结果表明,与CK相比,ASD处理均可显著提高土壤pH,降低土壤EC和Eh,改善土壤养分,其中添加烟梗显著提高了速效钾、有机质的含量,菜粕显著提高了全氮、有机质、速效氮含量及过氧化氢酶以及脲酶的活性。利用16SrDNA对土壤细菌测序表明,ASD显著改变了细菌门类水平上各种群的比例,其中添加菜粕和烟梗的ASD处理微生物构成与CK、CK1差异较大,厚壁菌门及其门下厌氧型细菌梭菌科、瘤胃菌科和耐受性细菌芽孢杆菌科的相对丰度显著增加,而其土壤青枯菌数量却显著降低。总的来看,添加不同有机物料的ASD对植烟土壤的理化性状和细菌群落结构可产生显著不同的影响,其中添加菜粕和烟梗的ASD明显改善土壤养分,影响了土壤细菌群落结构组成及其多样性,厌氧和耐受型细菌丰度大幅增加,青枯菌数量减少。     

烟秆生物质炭对烟草根际土壤养分及细菌群落的影响

通过田间小区试验研究了不同生物质炭用量对植烟土壤养分、微生物多样性和菌群丰度的影响。结果表明,梯度施入烟秆生物质炭提升了酸性土壤pH,促进了土壤有机质及全氮的积累,随着生物质炭用量的加大,土壤pH、有机质含量均有逐步升高的趋势,土壤速效钾释放速率也得到提高。施用烟秆生物质炭后,烟草根际土壤的微生物种类(OTU数)提高了26.4%。优势菌种中,变形菌门所占比例最大,达到47.19%~54.32%。生物质炭施用下,部分有利植物生长的促生菌呈增长趋势。将烟秆生物质炭用于烟田土壤改良,既可提升土壤肥力,又可缓解烟秆不合理利用导致的环境污染问题,但烟秆生物质炭推广应用还有一定的局限性。     

基于宏基因组的烟田土壤细菌群落结构和功能分析

为探讨健康和易感病烟田土壤微生物群落结构及其功能,以凉山彝族自治州连作10年的1块健康和2块易感病（黑胫病、青枯病和根腐病）烟田为研究对象,利用宏基因组技术分析土壤细菌群落结构。结果表明：健康和易感病烟田的土壤细菌群落结构具有明显差异。烟田土壤中相对丰度大于4%的优势菌门有放线菌门（Actinobacteria）、变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）和绿弯菌门（Chloroflexi）。健康烟田土壤中优势有益菌属链霉菌属（Streptomyces）、慢生根瘤菌属（Bradyrhizobium）和分枝杆菌属（Mycobacterium）的相对丰度极显著高于易感病烟田。易感病烟田土壤中潜在病原菌罗思河小杆菌属（Rhodanobacter）的相对丰度极显著高于健康烟田。健康烟田土壤中蛋白酶活性显著高于易感病烟田。健康烟田土壤中碳代谢途径的关键酶基因丰度均高于易感病烟田;氮代谢途径中,健康烟田反硝化过程的酶基因丰度低于易感病烟田。因此,健康和易感病烟田土壤中细菌群落组成、酶活性及碳氮代谢过程中的关键酶基因丰度均存在不同程度的差异。     

不同硫酸钾用量对植烟土壤细菌群落的影响

为研究不同硫酸钾用量对植烟土壤微生物的影响,采用连续8年田间定位试验分析了土壤细菌群落多样性。对各处理植烟土壤16S rRNA V3~V4区进行高通量测序,得到各处理植烟土壤细菌群落的α多样性指数、群落种类组成及丰度信息,并对群落组成及丰度进行了PCA聚类分析及UPGMA聚类分析,将排名前十优势细菌门与土壤pH、土壤酶活性、钾和硫含量进行相关性分析。结果表明：（1）与空闲地相比,不施肥连年栽烟土壤细菌数量降低;而施肥处理中,K₂O的投入量为247.57 kg/hm²,S的投入量为125.46 kg/hm²时,细菌群落丰度、多样性和均匀度明显增加。（2）不同处理的土壤中变形菌门、酸杆菌门和放线菌门均为优势菌群,随着硫酸钾施用量的增多,酸杆菌门相对含量明显减少,而变形菌门与放线菌门均呈不同程度增加趋势。（3）细菌群落相似性分析结果表明,长期施用硫酸钾能显著改变土壤群落组成。（4）相关性分析表明,土壤pH、土壤蔗糖酶、脲酶活性、钾和硫含量对于该地区土壤细菌群落的丰度、多样性及优势种群相对丰度起着重要作用。     

轮作与连作对烤烟不同生育期根际土壤细菌群落结构的影响

为明晰烤烟连作是否对根际细菌群落结构产生影响,采集不同生育时期的轮作和连作烤烟根际土壤,运用 454焦磷酸测序技术,对根际土壤细菌 16S rDNA V1-V3片段序列结构组成进行分析。结果表明,与轮作处理相比,连作处理烤烟根际酸杆菌门丰度在生育前期低而在后期高,但 α-变形菌门和放线菌门表现出相反的变化趋势;烤烟连作降低了表征菌群丰度的 Chao指数和物种丰富度的 Shannon指数,表明烤烟连作降低了根际土壤细菌多样性。主成分分析和 NMDS(non-metric multidimensionalscaling)的聚类分析结果显示不同处理烤烟根际细菌群落结构随生育期而迁移,轮作与连作烤烟根际土壤细菌群落结构差异在生育前期体现明显,生育后期不明显,表明生育期是影响烤烟根际细菌群落结构变化的主要因素,而连作与轮作是次要因素。      

邵武烟田土壤微生物群落结构变化与烟草青枯病发生关系初报

为了研究健康和发病烟田土壤微生物群落结构的差异,分别在烟株不同生长时期采取健康和发病烟田土壤,对土壤微生物进行16S rRNA和18S rRNA基因测序,分析其群落结构和多样性的变化。结果表明:与移栽前相比,烟株旺长期土壤微生物群落结构已发生了较大变化,旺长期土壤中酸杆菌门（Acidobacteria）相对丰度平均减少了5.4%,放线菌门（Actinobacteria）增多了8.0%,子囊菌门（Ascomycota）增多了22.8%;健康土壤中unclassifed_f__Micrococcaceae相对丰度是发病土壤的2倍,而发病土壤中假霉样真菌属（Pseudallescheria）相对丰度是健康土壤的2倍;健康土壤微生物多样性较高于发病土壤。微生物群落结构在健康和发病土壤之间存在较大差异,unclassifed_f__Micrococcaceae、假霉样真菌属（Pseudallescheria）等土壤微生物是造成差异的主要物种。      

烟草种子附生细菌群落结构与多样性分析

为揭示烟草种子附生细菌的群落结构和多样性,采用分离培养法分析了6个烟草品种（烤烟K326、云烟85、云烟87及红花大金元,雪茄烟301和白肋烟L8）种子可培养附生细菌种类,并采用Illumina高通量测序技术研究了4个品种（K326、云烟85、雪茄烟301和白肋烟L8）种子附生细菌的群落结构与多样性。结果表明:6个品种种子上共分离鉴定出细菌35株,可培养优势附生细菌有假单胞菌（Pseudomonas）、芽胞杆菌（Bacillus）、肠杆菌（Enterobacte）、泛菌（Pantoea）、鞘氨醇单胞菌（Sphingomonas）等菌属。高通量测序结果表明:K326、白肋烟L8和云烟85种子的附生细菌结构上存在共性与差异,共有的优势菌有假单胞菌、泛菌、鞘氨醇杆菌（Sphingobacterium）、肠杆菌、糖芽胞杆菌（Saccharibacillus）、寡养单胞菌（Stenotrophomonas）、根瘤菌（Rhizobium）等菌属,烟草品种附生细菌多样性排序依次为云烟85＞K326＞L8＞301。      

万寿菊秸秆熏蒸对烟株根际土壤原核微生物群落的影响

为缓解烟草连作障碍,通过大田试验分析了万寿菊秸秆熏蒸对烟株根际土壤原核微生物群落的影响.结果表明,万寿菊秸秆(750～3000 kg/hm2)熏蒸可提高烟株根际土壤细菌和放线菌数量,1500 kg/hm2用量时的效果最明显.1500 kg/hm2万寿菊秸秆熏蒸可提高烟苗移栽后50 d时土壤原核微生物群落Shannon多...     

长期定位不同施肥类型对烟田土壤nifH细菌群落结构的影响

[目的]解析长期施肥对烟田土壤中含nifH细菌群落结构和丰度的影响.[方法]通过田间定位试验,研究了长期单一施用化肥(T1)、化肥+稻草回田(T2)和化肥+稻草回田+饼肥(T3)3个处理对烟田土壤无机氮及烟株根际土壤nifH细菌多样性的影响.[结果]①长期采用稻草回田并施用饼肥有利于提高植烟土壤无机氮含量;②稻草回田或...     

汾酒酿造室土壤细菌群落结构研究

采用Illumina MiSeq方法分析了汾酒酿造室土壤中的细菌多样性,建立了一套完整的汾酒土壤细菌群落结构研究方法和相关数据分析方法,得到了汾酒酿造室土壤样品中细菌类别、群落组成、不同样品间物种差异等数据,全面的展现了汾酒酿造室土壤中细菌的多样性分布。     

间作对烤烟烟株根际土壤细菌群落结构组成及功能的影响

【目的】探究利用烤烟与小葱、苦苣和油麦菜三种植物间作缓解其连作障碍,为消除烟田土壤连作障碍提供参考。【方法】采用16S RNA高通量测序技术对间作烤烟烟株根际土壤（连作烤烟烟株根际土壤为对照）细菌群落结构组成进行测定分析;利用Tax4Fun功能预测获得相应样品细菌群落的生态功能。【结果】间作处理的烟株根际土壤细菌群落的OTU数、丰度和多样性均大于对照,与CK处理相比,小葱（T1处理）、苦苣（T2处理）和油麦菜（T3处理）间作处理的丰度分别增加了16.52%、12.10%、6.28%,而OTU总数分别增加了6.00%、0.65%、3.49%;在门水平上的6个优势菌群中,与CK的丰度相比,T1、T2、T3处理在变形菌门上分别提高了42.86%、17.85%和21.43%,厚壁菌门上分别提高了27.27%、0%和9.09%,酸杆菌门上分别提高了9.09%、27.27%和36.36%,放线菌门上T2处理提高了7.14%而T1和T3处理分别下降了28.57%和14.30%,拟杆菌门上T1处理提高了8.33%而T2和T3处理分别下降了16.67%和8.33%,芽单胞菌门上T1和T3处理分别下降了5...     

秸秆还田对植烟土壤酶活性及细菌群落多样性的影响

为明确秸秆还田的烟田土壤微生态效应,通过3年定位试验研究了不同用量小麦及玉米秸秆还田对植烟土壤酶活性及细菌群落多样性的影响。结果表明,秸秆还田可不同程度提高土壤蔗糖酶、碱性磷酸酶及脲酶活性。玉米秸秆还田的土壤蔗糖酶和碱性磷酸酶活性高于等量小麦秸秆还田处理。与对照相比,玉米及小麦秸秆中低量(4500及1500 kg/hm~2)还田后土壤的细菌群落多样性下降,而高量(7500 kg/hm~2)还田后则不变或稍有增加。此外,高量玉米秸秆还田与其他处理间的土壤细菌群落相似系数仅为0.57,表明其群落结构变化较大。而且低、中、高量玉米秸秆还田土壤DGGE图谱中的特异条带分别属于乳酸球菌(Lactococcus)、不可培养细菌(Uncultured bacterium)及硝化螺菌(Nitrospira)。可见,两种秸秆还田均能提高植烟土壤的蔗糖酶、碱性磷酸酶和脲酶活性,且玉米秸秆在高量还田后可增加土壤细菌群落的丰度及多样性。     

稻烟轮作对烟草黑胫病、青枯病的防治作用

湖北红安县桃花乡桃术塝村是全县有名烟乡。这个村种烟面积近几年逐年增加,五年前每年三、五十亩,近四年发展到一百余亩。开始是旱地种烟,由于旱地少,换茬困难,导至烟草黑胫病、青枯病流行。连作烟地发病率20％以上,个别地块全部感病,造成严重损失。77年以来逐步发展稻田种烟,头年种二季稻,第二年种旱烟,实行稻烟轮作。这样轮作,既解决了换茬的困难,特别是大大减轻了烟草黑胫病、青枯病的危害,促进了烟叶生     

气调醇化过程中片烟细菌群落结构的变化

气调醇化是片烟醇化的一种方法。微生物尤其是细菌在片烟醇化过程中对烟叶的吸食品质起着至关重要的作用。为研究气调醇化过程中片烟细菌群落结构变化规律,利用Illumina MiSeq测序平台比较气调防霉杀虫阶段（S1）、气调醇化阶段（S2）及气调保质阶段（S3）共36份样品的细菌16S rDNA序列的多样性。结果表明,从S1到S3的过程中,片烟中细菌的物种丰富度和多样性水平呈增加趋势。S1阶段片烟的优势种群为鞘氨醇单胞菌属、假单胞菌属和甲基杆菌属,其占比在整个气调醇化过程中呈逐渐下降趋势;S2阶段的优势种群为芽孢杆菌属、鞘氨醇单胞菌属和伯克霍尔德菌属,其中芽孢杆菌属和伯克霍尔德菌属在整个气调醇化过程中占比呈先上升后下降的趋势;S3阶段细菌种群分布较为均匀。非度量多维尺度分析结果表明,3个醇化阶段的样品可以较明显地区分开来。可见,气调醇化过程中片烟的细菌种群组成非常丰富,不同醇化阶段活跃的微生物类群有所不同,鞘氨醇单胞菌属、假单胞菌属和甲基杆菌属主要在醇化前期参与了烟叶醇化过程,而芽孢杆菌属和伯克霍尔德菌属则主要在醇化后期发挥着微生物醇化的作用。     

有机肥长期定位施用对烟田土壤养分和烟株根际土壤细菌群落的影响

  目的  解析长期施肥对烟田土壤细菌群落结构和丰度的影响。  方法  通过田间定位试验,研究了长期单一施用化肥（T1）、化肥+稻草回田（T2）和化肥+稻草回田+饼肥（T3）等3个处理对烟田土壤化学性质及烟株根际土壤细菌多样性的影响。  结果  ① 长期采用稻草回田并施用饼肥有利于提高植烟土壤有机质、碱解氮和速效钾含量,降低土壤pH值;②稻草回田或再增加饼肥处理的烟田独有OTU个数均高于单施化肥处理;③在细菌群落组成中变形菌门（Proteobacteria）和该菌门下物种的相对丰度最高,且稻草还田并添加饼肥处理最高;④植烟土壤微生物LEf Se进化分支图表明稻草还田或增施饼肥的烟田在细菌门水平无组间显著差异,而单施化肥的烟田存在组间显著差异的疣微菌门（Elusimicrobia）和迷踪菌门（Verrucomicrobia）。  结论  长期定位施肥条件下,稻草回田并增加饼肥能够改善烟田化学性质综合指标,提高细菌群落结构和相对丰度。