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科研 | 沈阳农大：土壤细菌和真菌群落对葡萄长期单一栽培的响应（国人佳作）

时间: 2021年11月11日 15:17 | 作者：朗依制药 | 来源: 医药资讯| 阅读: 89次


导读
土壤微生物对农业生态系统的长期可持续性至关重要。然而，连续的葡萄再植会破坏土壤微生物群落的稳定性。通过高通量测序，我们研究了连续再植葡萄藤5、6、7年（Y5、Y6和Y7；短期）和20年（Y20；长期）的根际土壤中细菌和真菌的丰度、多样性和群落组成。结果表明，Y20中细菌和真菌群落多样性和丰度显著低于其他样品。 再植时间和种植年份显著影响细菌和真菌群落组成。短期葡萄藤再植后，根际土壤中潜在有益菌和有害真菌的相对丰度高于长期种植。 细菌和真菌群落与有效氮（AN）、有效磷、有效钾（AK）及pH显著相关。AK和AN是与细菌和真菌群落转移相关的主要土壤因子。 再植时间显著影响细菌和真菌的共生模式，这表明休耕地的共生网络比其他组更复杂 ，其中Y20组的复杂性最低。然后，在葡萄藤根际土壤连续再植后分离出优势真菌，并通过盆栽试验证实了3个候选菌株的有害作用。结果表明，真菌孢子悬浮液处理土壤12天显著抑制了葡萄幼苗的生长，而茄病镰刀菌则抑制植物的生长。总的来说， 本研究表明茄病镰刀菌可能是一种与葡萄再植病相关的潜在有害真菌。

论文ID


原名：Responses of soil bacterial and fungal communities to the long-term monoculture of grapevine

译名：土壤细菌和真菌群落对葡萄长期单一栽培的响应

期刊：Applied Microbiology and Biotechnology

IF：4.813

发表时间：2021.9.3

通讯作者：李坤＆郭修武

通讯作者单位：沈阳农业大学园艺学院


实验设计



结果


1土壤理化性质

不同再植体系下根际化学性质的变化如表1所示。短期连续再植（Y5、Y6和Y7）后，土壤pH波动较小，所有样品pH均呈中性。相比之下，长期连作（Y20）后，土壤pH显著降低（P < 0.05），呈弱酸性。此外，CK组土壤SOM含量最高；然而，Y20组土壤AN、AP和AK含量显著高于其他组（P < 0.05）。

表1. 休耕地和连续葡萄树再植/种植土壤样品的理化性质。

CK：休耕地的土壤。Y5、Y6和Y7：分别连续再植葡萄藤5、6和7年的土壤。Y20：连续种植葡萄藤20年的土壤（20年内再植
两次）。数据表示平均值 ± 标准误差（n=3）；不同字母表示5种处理间在P < 0.05水平上差异显著（one-way ANOVA，Tukey's HSD检验）。


2葡萄藤根际细菌的组成和多样性 为了研究葡萄藤根际微生物群落的多样性和结构，我们对16SrRNA进行了测序。共获得789 621个有效序列，平均长度为280bp。我们总共检测到4865个OTUs；Y20组的OTUs数量低于其他四组（图S1A）。测序覆盖了细菌多样性的很大一部分，因为稀疏曲线趋于平稳（图S2A）。细菌α多样性如表2所示。Y7和Y20组根际Shannon指数与对照组相比显著降低（P < 0.05），Y20组的Simpson指数显著高于其他四组。与其他组相比，Y6组的Chao1和Ace指数显著升高（P < 0.05），但Y20组根际土壤Chao1和Ace指数显著降低（P < 0.05）（表2）。

基于Bray-Curtis距离的分层聚类分析表明，来自同一葡萄园（同时收集）的土壤样品中的细菌群落更相似，这是因为它们被划分为五个高度支持的集群。此外，Y5、Y6和Y7组中的细菌群落是聚集的，Y20组的土壤样品与其他组是分离的（图1A）。基于OTUs丰度的加权UniFrac NMDS分析（stress  = 0.001）表明，来自Y5、Y6和Y7组的样品高度相似并聚集，与CK和Y20组的样品明显分离（图1B）。这一结果与层次聚类分析的结果相似。


表2. 休耕地和连续葡萄藤再植/种植土壤细菌和真菌群落的α多样性指数。


文章标题: 科研 | 沈阳农大：土壤细菌和真菌群落对葡萄长期单一栽培的响应（国人佳作）
文章地址: //www.pedca.com/yiliao/541578.html
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