探究根腐病病原菌侵染对宁夏枸杞根区土壤丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)群落组成的影响,为后续开展应用AMF防控宁夏枸杞根腐病奠定基础.从宁夏银川、宁夏中宁和甘肃靖远采集宁夏枸杞健康和根腐病发病植株根系和土壤样品,采用湿筛倾析法和AMF定殖染色法探究3个样地根区土壤AMF的孢子组成、密度和根系菌根侵染率以及AMF多样性与土壤理化因子间的相关性.结果显示,宁夏枸杞健康植株受根腐病病原菌入侵后,孢子密度、总侵染率和总球囊霉素含量不发生变化,中宁样地易提取球囊霉素含量显著升高;不同样地宁夏枸杞健康植株和发病植株根区土壤AMF群落组成差异显著(R2=0.875,P=0.001);中宁样地和靖远样地优势属种发生变化,但银川样地不变.根腐病发生改变宁夏枸杞根区土壤AMF群落结构,会引起银川样地AMF的α-多样性升高,但对中宁样地和靖远样地α-多样性无影响;AMF孢子密度、种丰度和总侵染率与土壤理化性质存在相关性,但土壤理化性质不影响AMF物种多样性,影响AMF定殖.
丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)对植物营养吸收和生态系统功能具有重要作用。宁夏枸杞作为西北地区重要的经济、生态乡土植物,其根系AMF占据独特的生态位而具有特殊的功能。基于扩增子高通量测序技术,揭示不同品种和不同产区宁夏枸杞根系AMF多样性,为宁夏枸杞AMF菌剂开发奠定基础。收集"宁杞7号"、"宁杞9号"、"蒙杞1号"、"蒙杞2号"4个宁夏枸杞品种,宁夏中宁、甘肃靖远、宁夏海原、内蒙古乌拉特4个产区宁夏枸杞主栽品种"宁杞7号"根系和鲜果样品,采用AMF特异性引物进行PCR扩增,然后Illumina Miseq测序,比较分析AMF多样性;同时测定鲜果中多糖、总黄酮、甜菜碱等有效成分含量,相关性分析与有效成分含量有关的AMF。所有样品中共出现3个目3个科3个属49个AMF OTUs,球囊霉属是所有样品的优势属;Glomus.sp.VTX00113是所有样品共有种,也是"宁杞7号"、"蒙杞1号"和"蒙杞2号"品种以及"海原"产区和"甘肃"产区的优势种,但"宁杞9号"优势种为Glomus.sp.VTX00156,"内蒙古"产区和"中宁"产区的优势种分别为未鉴定出的球囊霉菌unclassified O TU32和unclassified O TU39。不同品种之间α-多样性指数有显著差异,"宁杞7号"最高,"蒙杞2号"最低;产区之间α-多样性指数无显著差异。在种水平,Glomus.sp.VTX00113在4个产区中所占比例存在显著性差异(P<0.001),但4个品种间无显著性差异种。品种间AMF群落β-多样性无显著差异(P=0.123),产区间β-多样性差异显著(P=0.001);果实多糖含量与AMF无相关性,Glomus.sp.VTX00113与甜菜碱含量显著正相关,unclassified O TU14仅在不同品种样品中与甜菜碱含量显著负相关,Glomus.sp.VTX00393仅在不同品种样品中与总黄酮含量显著正相关,Glomus.sp.VTX00247仅在不同产区样品中与总黄酮含量显著正相关。品种影响宁夏枸杞根系AMF群落α-多样性、优势种,但不影响β-多样性,产区影响β-多样性、优势种,不影响α-多样性指数;AMF与枸杞果实甜菜碱、总黄酮含量相关,与多糖含量无相关性。
土壤是植物定居的场所,也是植物-微生物互作的重要界面。古菌是土壤微生物重要组份,在碳、氮、硫、铁等元素的生物地球化学循环和植物的生长发育、适应生境中发挥重要作用。植物定居对土壤古菌群落的影响研究鲜有开展,孑遗植物在研究植物-微生物-环境互作中具有独特的优势。采用扩增子高通量测序技术,研究以荒漠孑遗植物四合木为建群种或优势种的四合木-红砂-珍珠-针茅群落、四合木-针茅群落和四合木群落等三种荒漠植物群落类型中,四合木根区土壤和光板地土体土壤古菌群落特征,揭示四合木定居对土壤古菌物种数量、多样性、群落组成及功能的影响。结果表明,荒漠孑遗植物四合木定居不仅增加了根区土壤古菌的物种数量,提高了根区土壤古菌群落多样性,而且改变了土壤古菌群落组成,减少了奇古菌门Nitrososphaeraceae科未分类的属氨氧化古菌(unclassified f N itrososphaeraceae)和暂定Nitrososphaera属氨氧化古菌(Candidatus Nitrososphaera)相对丰度,增加了Nitrososphaeraceae科暂定Nitrocosmicus属氨氧化古菌(Candidatus Nitrocosmicus)和广古菌门海洋古菌类群Ⅱ中未分类的属(norank o M arine G roup I I)相对丰度,广古菌门热原体纲未分类的属(unclassified c < sub>Thermoplasmata)相对丰度变化显著。植物群落演替对四合木根区土壤和光板地土体土壤古菌群落均无显著影响。Nitrososphaeraceae科氨氧化古菌是三种不同荒漠植物群落类型中土壤古菌的核心微生物组。四合木定居也显著改变土壤古菌群落的功能,减弱了高丰度功能,增强了低丰度功能,对有氧呼吸、核苷酸合成、氨基酸合成等途径影响显著。荒漠孑遗植物四合木定居改变了土壤古菌群落物种数量、多样性、组成、功能等特征。
枸杞徒长枝是枸杞种植过程中的废弃物,但富含与枸杞子类似的营养成分和药用成分,将其开发为青贮饲料可以变废为宝.乳酸菌是青贮的关键菌种,从青贮原料上筛选的乳酸菌具有更好的适应性.采用MRS+CaCO3平板从枸杞枝叶上分离乳酸菌,筛选生长快、产酸能力强的菌株,作为添加菌剂应用于枸杞徒长枝青贮,评价青贮品质及测定有效成分含量,筛选适合青贮宁夏枸杞徒长枝的优良乳酸菌.结果表明:从枸杞枝叶上共分离到15株溶解圈大而明显的乳酸菌,其中GJ2、GJ8、GJ18生长较快、产酸能力较强;以菌株GJ8为添加菌剂青贮枸杞徒长枝,粗蛋白、粗灰分、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维、可溶性碳水化合物、氨态氮、乳酸、干物质等营养成分和枸杞多糖、甜菜碱、黄酮等有效成分的含量及感官评价综合最优;16S rDNA序列分析表明,GJ8菌株为乳酸片球菌.GJ8可作为开发宁夏枸杞徒长枝专用青贮菌剂候选菌株.
Abandoned-growing branches are a waste of Lycium barbarum planting but contain abundant nutrients and medicinal ingredients. Using abandoned-growing branches of L. barbarum as a medicine additive silage is a way to turn waste into treasure. In this paper, molasses, bran, and corn flour were added as silage sugar sources and ‘Ya xin’, ‘Jun an jiao bao’, ‘Yijiayi,’ and ‘Nongfukang’ as commercial silage bacteria. By comparing the sensory evaluation scores, nutrient components, and medicinal components of the different sugar sources and microbial silages, we set out to find silage bacteria and sugar sources suitable for L. barbarum abandoned-growing branches silage. The results showed there were no significant differences in the content of acid detergent fiber, neutral detergent fiber, and ammonia nitrogen in the three kinds of sugar source silage (P > 0.05). The highest content of crude protein (1.18%), crude ash (12.77%), dry matter (30.5%), lactic acid (123.75 μg·g –1), polysaccharide (27.89 mg·g–1), betaine (6.47 mg·g–1), and total flavonoids (1.15 mg·g–1) added to molasses were significantly higher than those of the other two treatments (P < 0.05). There was no difference between the dry matter and ammonia nitrogen content of the four kinds of microbial agents and natural silage ( P > 0.05). However, crude protein (1.96%), acid detergent fiber (75.52%), neutral detergent fiber (73.86%), water-soluble carbohydrate (259.19 mg·g –1), lactic acid (145.82 μg·g–1), and polysaccharide (27.27 mg·g–1) content were the highest in natural silage (P < 0.05). Molasses was deemed to be the best sugar source, and natural silage is the best way of using the abandoned-growing branches of L. barbarum.
为探究宁夏枸杞叶内生细菌群落随生长变化动态及其影响因素,利用高通量测序技术分析宁夏枸杞幼叶、成熟叶和老叶3个典型生长时期叶内生细菌群落,并通过典范对应分析和方差分解分析探究气候因子代表的宿主植物生活环境、叶光合参数代表的宿主器官生理状态、叶内微生物生长可利用营养物质代表的植物体内内生菌生存微环境等三类环境因子对叶内生菌群落动态变化的影响.结果 表明:3个宁夏枸杞叶生长时期内生细菌共28个门、52个纲、118个目、249个科、503个属、738个种、978个OTUs,α多样性及丰富度以幼叶中最多,随着叶片生长而减少,至叶片成熟老化,保持在较低的水平;变形菌门γ-变形菌纲是3个生长时期枸杞叶片中的优势类群,但幼叶内生细菌中优势科属为黄单胞菌科食单胞菌属,成熟叶内生细菌优势科属为假单胞菌科假单胞菌属,老叶内生细菌优势科属为肠杆菌科泛菌属;成熟叶和老叶内生细菌OTU以继承前一个生长时期内生细菌OTU为主;叶内生细菌功能随叶片生长时期改变发生细微变化;不同生长时期影响叶内生细菌群落组成的环境因子不同,以叶内微生物生长可利用营养物质对宁夏枸杞叶内生细菌群落组成影响最大;宁夏枸杞叶内生细菌从各群落特征对不同叶生长时期内外环境变化做出响应,植物体内内生菌生存微环境是影响宁夏枸杞内生菌群落动态变化主要因素.