土壤微生物多樣性是影響中藥材生長的重要因素,而藥材連續(xù)種植過程中由根系分泌的酚酸類化感物質(zhì)對土壤微生物多樣性有重要的影響。黃連是一種應用廣泛的傳統(tǒng)中藥材,連作障礙嚴重限制了黃連的產(chǎn)量和品質(zhì),黃連種植土壤中的阿魏酸、對香豆酸、原兒茶酸等酚酸濃度呈逐年增加趨勢,這種酚酸的積累被認為是導致黃連連作障礙的主要原因,然而酚酸對黃連土壤微生物多樣性的影響尚不明確。隨著高通量測序技術在土壤微生物多樣性研究中的應用,系統(tǒng)性分析土壤微生物隨環(huán)境因素的變化變?yōu)榭赡�。此�?自然環(huán)境中酚酸降解過程非常緩慢,從黃連種植土壤中篩選高效酚酸降解菌株,闡明其降解機理,將為酚酸的生物降解和微生物多樣性的恢復奠定基礎。目的:采用高通量測序技術分析重慶石柱縣不同種植年份的正茬/連作黃連根際土壤微生物群落結構的變化,研究種植黃連對微生物多樣性和土壤理化因子的影響。同時結合培養(yǎng)法,分離黃連種植土壤中的微生物,篩選出能夠高效降解酚酸的菌株,解析降解途徑并闡明相關基因的功能。方法:1.檢測土壤理化指標并提取黃連根際土壤微生物總DNA,對16S/ITS擴增子進行高通量測序。對測序結果進行聚類分析、Alpha多樣性分析、Beta多樣性... 

【文章來源】：西南大學重慶市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

6SrDNA和ITS序列組成及擴增子測序流程

圖 1.2 植物-土壤-微生物互作[32]Figure1.2 Plant-soil-microbial interaction.2 土壤中酚酸類化感物質(zhì)研究現(xiàn)狀.2.1 根系分泌物與酚酸類化感物質(zhì)在土壤中的積累根分泌物（root exudate）是最先由德國學者 Hihen 提出“根際”概念后相關才逐漸開展，根系分泌物包括植物所釋放的用于抵御病原微生物入侵的次級物和一些化感自毒物質(zhì)。根系分泌物中根尖主要負責大分子有機物的分泌，長區(qū)主要負責小分子可溶性有機化合物的釋放。20 世紀 70 年代 E.L.Rice 提物通過根系、淋溶或凋落物向周圍環(huán)境中釋放的化學物質(zhì)稱為化感物allelochemicals），化感物質(zhì)可能影響植物本身或同科植物的生長發(fā)育，將對生長有負面影響的稱為自毒物質(zhì)，例如連作黃瓜的根須浸提物對其種子萌發(fā)苗生長有顯著影響[35]；三七土壤水提液對三七的發(fā)芽率和苗高有著不同程度感作用，三七根中的皂苷和揮發(fā)油已被證實具有化感自毒作用[36]。土壤中根系分泌物的種類受到上覆植株的種類、光合作用速率、生理因素

圖 1.3 土壤中常見酚酸的結構示意圖Figure1.3 Structural diagram of common phenolic acids in soil酸（benzoic acid）、苯乙酸（phenylacetic acid）、對羥基苯甲酸（p-hydroxybenzoic acic acid）、香草酸（vanillic acid）、肉桂酸（cinnamic acid）、對羥基肉桂酸（p-hydroxycinnam乙酸（p-hydroxyphenylacetic acid）等。酸對植物和微生物的化感作用酸類化合物由植物合成，通過根系分泌、雨霧淋溶等方式進入土壤明當酚酸類化合物積累至一定濃度時就開始對周圍微生物及植株產(chǎn)植物的化感作用主要包括改變細胞膜通透性、影響酶活性、抑制種生長、改變土壤 pH、抑制微生物生長、影響微生物群落結構等。酚破壞膜的完整性，使植物根部的胞外硫氫基減少進而導致類脂的過根系細胞膜的完整性[46]。低濃度百花丹參根須浸提物對丹參有效成進作用，但高濃度下反而抑制有效成分的積累[47]；在連作西洋參根[43]


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