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烟草短期连作对根际微生物和代谢物的影响 被引量：6
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作者 赖先军 颜朗 +2 位作者 张文友 段旺军 王海燕 《西南农业学报》 CSCD 北大核心 2023年第4期706-714,共9页
【目的】进一步明确烟草连作障碍发生机理,探索烟草短期连作与根际微生物结构和根际代谢物之间的关系。【方法】采用Illumina高通量测序技术和超高效液相色谱串联四级杆飞行时间质谱技术,分析短期连作与未连作植烟根际土壤微生物组和代... 【目的】进一步明确烟草连作障碍发生机理,探索烟草短期连作与根际微生物结构和根际代谢物之间的关系。【方法】采用Illumina高通量测序技术和超高效液相色谱串联四级杆飞行时间质谱技术,分析短期连作与未连作植烟根际土壤微生物组和代谢组多样性。【结果】根际细菌菌群多样性在不同品种间、连作与未连作组间均无显著差异,短期连作对根际细菌菌群结构和多样性影响不显著,但短期连作土壤中根际真菌丰度和均匀度显著降低,未连作根际真菌多样性显著高于短期连作根际真菌多样性。甘蓝油壶菌(Olpidium brassicae)、木贼镰刀菌(Fusarium equiseti)丰度在短期连作根际中显著增高,细长被孢霉菌(Mortierella elongata)丰度显著降低。LEfSe分析发现镰刀菌属(Fusarium)真菌为短期连作根际土壤中的标志物微生物。代谢组分析发现,有机氮化合物、鞘脂类、萜类、类固醇及其衍生物为短期连作与未连作植烟根际土壤间的显著差异代谢物。其中,游离氨基酸和小檗碱、茄定碱、酒糟碱等生物碱类物质在短期连作根际土壤中显著富集,表明短期连作过程中可能已经产生真菌感染和自毒效应。【结论】本研究初步解析了烟草短期连作下根际微生物和代谢物的相互关系,虽然短期连作对根际细菌群落的影响较小,但根际次生代谢物产生的化感作用能够快速且显著改变根际真菌菌群结构,导致致病真菌的快速繁殖。 展开更多
关键词 烟草连作障碍 根际土壤 微生物群落结构 差异代谢物 高通量测序
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不同施肥处理下烟草根际细菌网络响应
2
作者 赖先军 张文友 +5 位作者 段旺军 彭睿 相雨欣 陈梓涵 张义正 颜朗 《西南农业学报》 CSCD 北大核心 2024年第10期2242-2251,共10页
[目的]研究有机肥和微生物菌剂对烟草根际细菌群落结构的影响,挖掘关键响应菌群,探索烟草根际细菌对不同肥料施加的动态响应机制。[方法]聚焦烟草根际细菌对化学肥料、有机肥料和植物促生微生物(PGPMs)处理下的反应机制。通过Illumina M... [目的]研究有机肥和微生物菌剂对烟草根际细菌群落结构的影响,挖掘关键响应菌群,探索烟草根际细菌对不同肥料施加的动态响应机制。[方法]聚焦烟草根际细菌对化学肥料、有机肥料和植物促生微生物(PGPMs)处理下的反应机制。通过Illumina MiSeq高通量测序技术对不同肥料处理下烟草根际细菌16S rRNA基因V3~V4区测序并对操作分类单位(OTU)进行聚类,分析处理间细菌菌群多样性特征,通过机器学习算法建立模型,将根际菌群与施肥处理相关联,同时建立细菌共现网络,解析施肥响应的关键调控菌群。[结果]与化学肥料相比,施用有机肥和微生物菌剂显著增加烟草根际细菌丰度,但降低了细菌分布的均匀性。基于模型挖掘到15个与施肥关联的指示性细菌类群,其中泛菌属(Pantoea)和寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)细菌为微生物菌剂处理下特定菌群结构的指示性细菌。另外,从化肥、有机肥到微生物菌剂处理,根际细菌共现网络结构从松散状态转变为紧密且复杂调控状态,微生物菌剂作用下优势菌群调控增强,与周围菌群联系紧密。[结论]有机肥和微生物菌剂显著改变烟草根际细菌群落结构及根际细菌响应网络,其中泛菌属和寡养单胞菌属等微生物菌剂处理下的指示性细菌具有进一步纯化培养和商业开发价值。 展开更多
关键词 烟草 根际细菌 细菌多样性 指示性细菌 细菌共现网络
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