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土壤类型对超积累植物东南景天叶际微生物群落结构和功能的影响
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作者 姜悦 罗继鹏 +4 位作者 乔亚蓓 李雨航 张雨 周润惠 李廷强 《浙江大学学报（农业与生命科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期758-770,共13页
叶际微生物在促进植物生长、抵御生物和非生物胁迫中发挥重要作用。然而,目前对重金属超积累植物叶际微生物的群落结构和功能缺乏了解。本试验采用16S rRNA基因高通量测序,研究了红壤、紫色土、水稻土、青紫泥4种不同土壤类型对镉超积... 叶际微生物在促进植物生长、抵御生物和非生物胁迫中发挥重要作用。然而,目前对重金属超积累植物叶际微生物的群落结构和功能缺乏了解。本试验采用16S rRNA基因高通量测序,研究了红壤、紫色土、水稻土、青紫泥4种不同土壤类型对镉超积累生态型和非超积累生态型东南景天叶际微生物群落结构和功能的影响。结果表明:在青紫泥和水稻土中,东南景天叶际放线菌门和诺卡菌属微生物的相对丰度更高,而在红壤和紫色土中,东南景天叶际变形菌门、拟杆菌门、绿弯菌门微生物的相对丰度更高;在不同土壤中,超积累生态型东南景天叶际诺卡菌属、鞘氨醇单胞菌属和甲基杆菌属微生物的相对丰度均高于非超积累生态型。土壤类型和生态型显著影响东南景天叶际微生物的群落结构,且土壤类型的影响更大,解释了28.17%的群落变异。与青紫泥和紫色土相比,水稻土和红壤中叶际微生物的共存网络更为复杂;而所有土壤中超积累生态型叶际微生物的共存网络比非超积累生态型更为复杂。基于PICRUSt2软件的功能预测结果表明,土壤类型显著影响东南景天叶际微生物的谷胱甘肽代谢、D-谷氨酰胺和谷氨酸代谢、细菌趋化等通路的相对丰度(p<0.01),而在不同土壤中,超积累生态型叶际微生物的碳水化合物代谢(柠檬酸循环)、氨基酸代谢(谷胱甘肽代谢、苯丙氨酸代谢、半胱氨酸和甲硫氨酸代谢)通路的相对丰度显著高于非超积累生态型(p<0.01)。综上所述,土壤类型显著影响东南景天叶际微生物的群落结构和功能,且超积累生态型叶际微生物比非超积累生态型具有更强的镉胁迫抵抗能力。 展开更多
关键词 叶际微生物 超积累植物 共存网络 镉 植物修复
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外源硝酸还原酶(NR)抑制剂对油菜植株内NR活性的影响及其与硝酸盐含量的关系 被引量：7
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作者 黄海涛 荣湘民 +7 位作者 宋海星 刘强 廖琼 罗继鹏 顾继东 官春云 龚继明 张振华 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1668-1673,共6页
为进一步揭示硝酸还原酶(nitrate reductase,NR)活性的调控机制及其与植株体内硝酸盐含量的关系。本试验在正常供氮(15 mmol L^(–1)NO_3~–)和缺氮(7.5 mmol L^(–1)NO_3~–)条件下,以氮高效(H1:742和H2:Xiangyou 15)和氮低效(L1:814和... 为进一步揭示硝酸还原酶(nitrate reductase,NR)活性的调控机制及其与植株体内硝酸盐含量的关系。本试验在正常供氮(15 mmol L^(–1)NO_3~–)和缺氮(7.5 mmol L^(–1)NO_3~–)条件下,以氮高效(H1:742和H2:Xiangyou 15)和氮低效(L1:814和L2:H8)油菜基因型为研究材料,通过NR活性的专性抑制剂处理,研究NR活性和硝酸盐含量的基因型和氮水平差异。结果表明,NR专性抑制剂处理可以显著降低叶片NR活性,正常供氮和缺氮条件下分别降低53.0%和57.6%,但对叶片硝酸盐的含量没有显著影响。正常供氮条件下的NR活性和硝酸盐含量比缺氮条件下分别高46.9%和16.4%。氮高效油菜基因型的硝酸盐含量显著低于氮低效基因型。H2的NR活性(NRA_(act))显著高于氮低效基因型的本质原因是其主效基因(nia2)的相对表达量高于氮低效基因型。本研究充分表明NR活性和硝酸盐含量存在明显的基因型和氮水平差异,一定程度的NR活性变化对植株体内硝酸盐的含量并没有显著的影响。 展开更多
关键词 硝酸还原酶(NR) 硝酸盐含量 油菜 基因型 氮水平
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超积累植物内生微生物群落组成特征及其功能研究进展 被引量：14
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作者 罗继鹏 陶琦 +1 位作者 吴可人 李廷强 《浙江大学学报（农业与生命科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期515-529,共15页
重金属超积累植物内生微生物通常能够耐受高浓度的重金属,并且群落组成因植物种类、土壤类型和污染物种类不同而显著不同。内生微生物通过分泌植物生长素、改善营养状况、缓解乙烯胁迫及增强植物抵抗非生物胁迫等过程促进宿主植物的生... 重金属超积累植物内生微生物通常能够耐受高浓度的重金属,并且群落组成因植物种类、土壤类型和污染物种类不同而显著不同。内生微生物通过分泌植物生长素、改善营养状况、缓解乙烯胁迫及增强植物抵抗非生物胁迫等过程促进宿主植物的生长。超积累植物内生微生物一方面可以通过分泌质子、低分子有机酸、铁载体、螯合物或其他代谢产物来溶解或活化土壤重金属;另一方面通过促进根系的生长和菌根共生体的形成来提高对重金属的吸收;同时,内生微生物介导的氧化还原、生物吸附和生物积累等过程也会影响植物对重金属的吸收和积累。在应用方面,超积累植物内生微生物在强化植物修复、提高作物产量及微量元素生物强化等方面表现出良好的应用前景。本文综述了超积累植物内生微生物的群落组成及演替规律、对植物的促生机制、对重金属活化和吸收的影响机制及其在农业生产中的应用等,并在此基础上提出了今后的研究重点。 展开更多
关键词 超积累植物 植物修复 内生微生物 重金属 生物强化
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大气二氧化碳浓度升高对农田土壤硝化作用的影响
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作者 杜颐林 梁嘉斌 +4 位作者 郭心雨 罗继鹏 刘苑坤 牟鲯璃 李廷强 《浙江大学学报（农业与生命科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期504-516,共13页
高浓度二氧化碳(elevated carbon dioxide concentration,eCO_(2))对土壤氮循环的影响已被广泛报道,其中硝化作用在净初级生产力和温室气体排放中起着重要作用。然而,土壤硝化作用和氨氧化微生物对eCO_(2)的响应规律并不确定。为了研究e... 高浓度二氧化碳(elevated carbon dioxide concentration,eCO_(2))对土壤氮循环的影响已被广泛报道,其中硝化作用在净初级生产力和温室气体排放中起着重要作用。然而,土壤硝化作用和氨氧化微生物对eCO_(2)的响应规律并不确定。为了研究eCO_(2)对农田生态系统中硝化作用的影响及其潜在的微生物学机制,我们进行了一项全球性的meta分析。结果表明,eCO_(2)显著提高了农田土壤硝化潜势(potential nitrification rate,PNR)、氧化亚氮(N_(2)O)排放量和氨氧化细菌(ammonia-oxidizing bacteria,AOB)丰度。气候、试验条件、土壤性质和田间管理是调控PNR对eCO_(2)响应的重要因素。PNR的响应与AOB丰度呈显著正相关,而与氨氧化古菌(ammonia-oxidizing archaea,AOA)丰度无显著相关性;AOB丰度对eCO_(2)响应与土壤硝化作用的关系比环境和试验因素以及管理措施的关系更密切。此外,土壤类型和CO_(2)浓度升高幅度也决定着AOB丰度的响应。总之,在农田生态系统中,eCO_(2)通过增加AOB数量来加速土壤硝化过程。 展开更多
关键词 农田土壤 AMOA基因 高浓度二氧化碳 META分析 硝化作用
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