本文選題：豆科植物 + 根瘤內(nèi)生菌　； 參考：《西北農(nóng)林科技大學(xué)》2017年博士論文

【摘要】：土壤微生物是土壤生態(tài)環(huán)境中重要的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)換者,對(duì)植物生長(zhǎng)具有至關(guān)重要的作用。土壤微生物從土壤進(jìn)入豆科植物根際和根內(nèi)乃至根瘤組織內(nèi),形成根際微生物和內(nèi)生菌,在這個(gè)過程中,微生物群落的結(jié)構(gòu)、變化規(guī)律及其影響因素仍不清楚。本文針對(duì)豆科植物共生固氮體系,利用高通量測(cè)序技術(shù),分析了豆科植物根系由外到內(nèi):根區(qū)微生物群落、根際微生物、根內(nèi)生菌和根瘤內(nèi)生菌群落構(gòu)成,以及與環(huán)境因子的關(guān)系;探索了根瘤內(nèi)生菌的富集過程;分析了根際微生物群落與植物生物量的相關(guān)性;最后利用分根試驗(yàn)探究豆科植物對(duì)根際微生物群落的影響。得到結(jié)果如下:通過對(duì)大豆和苜蓿根瘤內(nèi)生菌群落組成和結(jié)構(gòu)的分析,發(fā)現(xiàn)Ensifer和Bradyrhizobium是大豆根瘤內(nèi)生菌群落的主要類群,Ensifer是苜蓿根瘤內(nèi)生菌的主要類群,在根瘤內(nèi)還檢測(cè)到少量Rhizobium和Mesorhizobium。除根瘤菌外,根瘤內(nèi)還存在多種非根瘤菌的內(nèi)生菌,主要屬于變形菌門、放線菌門、厚壁菌門和擬桿菌門。通過微生物群落的相似性分析,發(fā)現(xiàn)非根瘤菌的根瘤內(nèi)生菌與根內(nèi)生菌群落結(jié)構(gòu)之間有顯著差異。通過置換多元方差分析和限制性主坐標(biāo)分析發(fā)現(xiàn),對(duì)于根瘤菌群落,最主要影響因子是植物種類,其次是土壤氮含量、pH和時(shí)期;對(duì)于非根瘤菌的根瘤內(nèi)生菌群落,最主要影響因素是植物種類,其次是土壤氮和磷含量,時(shí)期對(duì)其并無顯著影響。通過對(duì)大豆和苜蓿根區(qū)、根際、根內(nèi)和根瘤這四個(gè)微域及空白土壤的微生物群落組成及結(jié)構(gòu)的分析,發(fā)現(xiàn)這四個(gè)微域的微生物群落組成之間有顯著差異,并借助這四個(gè)微域在空間上形成從外到內(nèi)的結(jié)構(gòu)變化,發(fā)現(xiàn)植物對(duì)土壤微生物表現(xiàn)出從外到內(nèi)的逐漸增強(qiáng)的層級(jí)過濾作用(根瘤根根際根區(qū)),且過濾作用從根區(qū)開始。土壤類型對(duì)根際部位微生物群落結(jié)構(gòu)的影響從外到內(nèi)逐漸減小,植物種類對(duì)根際部位微生物群落結(jié)構(gòu)的影響從外到內(nèi)逐漸增大。通過對(duì)大豆和苜蓿根際微生物群落及環(huán)境因子的分析,發(fā)現(xiàn)土壤pH、磷含量和鉀含量對(duì)根際微生物群落結(jié)構(gòu)有顯著影響。結(jié)合植物生物量分析,發(fā)現(xiàn)根際微生物的群落組成和結(jié)構(gòu)對(duì)植物生物量有顯著影響,其中Paracraurococcus、Treponema、Actinomadura、Actinopolymorpha、Desulfitobacterium和Nonomuraea與大豆生物量顯著正相關(guān);Ensifer、Thermobacillus、Acetivibrio、Pandoraea、Marmoricola、Rhodococcus、Gordonia、Turicibacter、Pimelobacter、Filifactor、Nocardioides、Frateuria和Aestuariimicrobium與苜蓿生物量顯著正相關(guān)。與大豆植物生物量相關(guān)的微生物群落結(jié)構(gòu)受到土壤pH、磷含量和鉀含量的顯著影響,與苜蓿植物生物量相關(guān)的微生物群落結(jié)構(gòu)受到土壤pH和鉀含量的顯著影響。結(jié)果說明土壤因子不僅影響整個(gè)根際微生物群落構(gòu)成,還影響根際促生菌的群落結(jié)構(gòu)。利用分根試驗(yàn)體系對(duì)同時(shí)種植在兩種土壤中的菜豆根際微生物群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)植物在同時(shí)感應(yīng)到兩種土壤條件時(shí),土壤類型造成的根際微生物群落的差異變小,兩種土壤中的根際微生物群落組成和結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出趨同性。趨同性在江西土壤中主要表現(xiàn)在變形菌門、浮霉菌門、擬桿菌門和放線菌門;在陜西土壤中主要表現(xiàn)在變形菌門、浮霉菌門、厚壁菌門、擬桿菌門、綠彎菌門、放線菌門和酸桿菌門。在植物同時(shí)感應(yīng)到兩種土壤后,亞硝酸鹽氧化菌、Ensifer和Mesorhizobium的相對(duì)豐度顯著下降,Bradyrhizobium的相對(duì)豐度顯著上升。本研究揭示了豆科植物根瘤內(nèi)存在根瘤菌和多種內(nèi)生細(xì)菌,這些內(nèi)生菌的富集是植物通過根區(qū)、根際和根對(duì)土壤微生物的層級(jí)過濾作用實(shí)現(xiàn)的,我們發(fā)現(xiàn)植物生物量受到根際微生物群落組成和結(jié)構(gòu)的顯著影響,并且發(fā)現(xiàn)分根試驗(yàn)中種植在不同土壤中的豆科植物根際微生物群落結(jié)構(gòu)有趨同性。
[Abstract]:In this paper , it is found that Ensifer and Bradyrhizobium are the main species of endogenic bacteria in root nodule of soybean . The results showed that soil factors not only influenced the composition of rhizosphere microbial communities , but also affected the community structure of rhizosphere microorganisms . The results showed that the soil factors not only influenced the composition of rhizosphere microbial communities but also affected the community structure of rhizosphere growth promoting bacteria .

【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：Q948.122
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本文編號(hào)：1763676