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棉花-花生轮作对产量及其土壤微生物群落基因功能的影响
1
作者
崔福洋
张乐
+6 位作者
张云
李强
陈晓露
侯献飞
苗昊翠
顾元国
贾东海
《西北农业学报》
北大核心
2025年第8期1455-1466,共12页
以花生连作(HC)、棉花连作(MC)为对照,棉花-花生轮作(MR)和花生-棉花轮作(HR)为试验对象。对不同种植模式收获期产量进行测定,并对其根际土壤进行宏基因组测序,综合分析在棉花-花生长期轮作后棉花、花生根系土壤微生物群落和功能变化。...
以花生连作(HC)、棉花连作(MC)为对照,棉花-花生轮作(MR)和花生-棉花轮作(HR)为试验对象。对不同种植模式收获期产量进行测定,并对其根际土壤进行宏基因组测序,综合分析在棉花-花生长期轮作后棉花、花生根系土壤微生物群落和功能变化。结果表明,花生-棉花轮作可以增加棉花、花生的产量,其增产均在1100 kg/hm2以上;土壤根系微生物群落酸杆菌门、变形菌门、芽单胞菌门、绿弯菌门丰富度最高,可有效改善土壤环境;不同种植模式下土壤根系微生物群落功能之间存在显著差异,花生-棉花轮作模式下,膜运输微生物功能相对功能富集最强;棉花-花生轮作根系微生物中糖苷水解酶家族和糖基转化酶家族基因最为丰富;不同种植模式根系微生物菌群基因蛋白功能存在显著差异性,菌群蛋白功能基因主要以代谢功能类群、调控碳水化合物代谢和氨基酸运输为主;棉花-花生轮作后显著提高反硝化作用。棉花-花生轮作模式可提高根系土壤微生物多样性和丰富度,增强根际土壤微生物群落碳水化合物活性酶的活性、主要代谢通路的代谢活性,增加与N相关功能基因的丰度。
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关键词
根系土壤微生物
轮作
产量
基因功能多样性
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职称材料
土壤–根系–微生物系统中影响氮磷利用的一些关键协同机制的研究进展
被引量：
59
2
作者
孙波
廖红
+2 位作者
苏彦华
许卫锋
蒋瑀霁
《土壤》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第2期210-219,共10页
根际是养分进入作物系统的门户,也是土壤-根系-微生物相互作用的微域。根际界面过程决定了氮磷养分的供应强度和有效性,最终影响了氮磷养分的利用效率和作物生产力。近年来,国内外在揭示农田土壤-根系-微生物系统中不同界面的养分转化...
根际是养分进入作物系统的门户,也是土壤-根系-微生物相互作用的微域。根际界面过程决定了氮磷养分的供应强度和有效性,最终影响了氮磷养分的利用效率和作物生产力。近年来,国内外在揭示农田土壤-根系-微生物系统中不同界面的养分转化、吸收和运输机制方面取得了一些新进展。在不同时空尺度上分析了影响土壤氮磷转化微生物组成的影响因子;研究了丛枝菌根系统形成的信号机制及其对氮磷吸收的基因调控机制;从信号网络、根系质子分泌和根构型的角度系统揭示了作物根系应对根际环境氮磷养分供应的形态和生理响应机制。未来针对根际氮磷高效利用问题,需要深入研究土壤-根系-微生物不同界面的协同机制和调控原理,在根际微域和土壤团聚体尺度开展微生物食物网及其关键功能微生物分布格局和演替规律的研究;揭示根构型对根系–微生物协同结构和功能的影响,研究养分缺乏条件下根内质子分泌和关键转运蛋白对根系生长和养分吸收的调控机制;针对粮食作物,研究根系-微生物对话中已知信号物质(如独脚金内酯和N-酰基高丝氨酸内酯)和新的信号物质(小RNA)的网络作用机制及其对多养分协同代谢的影响;最后,针对不同气候、土壤、作物类型区,提出提高氮磷利用效率的根际生物调控途径和措施。
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关键词
土壤
-
根系
-
微生物
系统
协同机制
氮磷养分
转化和代谢
信号网络
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职称材料
题名
棉花-花生轮作对产量及其土壤微生物群落基因功能的影响
1
作者
崔福洋
张乐
张云
李强
陈晓露
侯献飞
苗昊翠
顾元国
贾东海
机构
新疆农业科学院经济作物研究所
伊犁师范大学生物科学与技术学院
吉林市乡村振兴研究院
新疆农业科学院农作物品种资源研究所
出处
《西北农业学报》
北大核心
2025年第8期1455-1466,共12页
基金
自治区“天山英才”培养计划-现代农牧业发展高层次人才项目(2023SNGGGCC018)
国家花生产业技术体系(CARS-13)
+2 种基金
国家重点研发计划(2022YFD1000105)
新疆维吾尔自治区油料产业技术体系项目(XJARS-05)
中央引导地方项目(ZYYD2024CG23)。
文摘
以花生连作(HC)、棉花连作(MC)为对照,棉花-花生轮作(MR)和花生-棉花轮作(HR)为试验对象。对不同种植模式收获期产量进行测定,并对其根际土壤进行宏基因组测序,综合分析在棉花-花生长期轮作后棉花、花生根系土壤微生物群落和功能变化。结果表明,花生-棉花轮作可以增加棉花、花生的产量,其增产均在1100 kg/hm2以上;土壤根系微生物群落酸杆菌门、变形菌门、芽单胞菌门、绿弯菌门丰富度最高,可有效改善土壤环境;不同种植模式下土壤根系微生物群落功能之间存在显著差异,花生-棉花轮作模式下,膜运输微生物功能相对功能富集最强;棉花-花生轮作根系微生物中糖苷水解酶家族和糖基转化酶家族基因最为丰富;不同种植模式根系微生物菌群基因蛋白功能存在显著差异性,菌群蛋白功能基因主要以代谢功能类群、调控碳水化合物代谢和氨基酸运输为主;棉花-花生轮作后显著提高反硝化作用。棉花-花生轮作模式可提高根系土壤微生物多样性和丰富度,增强根际土壤微生物群落碳水化合物活性酶的活性、主要代谢通路的代谢活性,增加与N相关功能基因的丰度。
关键词
根系土壤微生物
轮作
产量
基因功能多样性
Keywords
Soil microorganisms
Crop rotation
Yield
Functional gene diversity
分类号
S154.3 [农业科学—土壤学]
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职称材料
题名
土壤–根系–微生物系统中影响氮磷利用的一些关键协同机制的研究进展
被引量：
59
2
作者
孙波
廖红
苏彦华
许卫锋
蒋瑀霁
机构
土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所)
华南农业大学资源环境学院
出处
《土壤》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第2期210-219,共10页
基金
中国科学院战略性先导科技专项(XDB15030200)资助
文摘
根际是养分进入作物系统的门户,也是土壤-根系-微生物相互作用的微域。根际界面过程决定了氮磷养分的供应强度和有效性,最终影响了氮磷养分的利用效率和作物生产力。近年来,国内外在揭示农田土壤-根系-微生物系统中不同界面的养分转化、吸收和运输机制方面取得了一些新进展。在不同时空尺度上分析了影响土壤氮磷转化微生物组成的影响因子;研究了丛枝菌根系统形成的信号机制及其对氮磷吸收的基因调控机制;从信号网络、根系质子分泌和根构型的角度系统揭示了作物根系应对根际环境氮磷养分供应的形态和生理响应机制。未来针对根际氮磷高效利用问题,需要深入研究土壤-根系-微生物不同界面的协同机制和调控原理,在根际微域和土壤团聚体尺度开展微生物食物网及其关键功能微生物分布格局和演替规律的研究;揭示根构型对根系–微生物协同结构和功能的影响,研究养分缺乏条件下根内质子分泌和关键转运蛋白对根系生长和养分吸收的调控机制;针对粮食作物,研究根系-微生物对话中已知信号物质(如独脚金内酯和N-酰基高丝氨酸内酯)和新的信号物质(小RNA)的网络作用机制及其对多养分协同代谢的影响;最后,针对不同气候、土壤、作物类型区,提出提高氮磷利用效率的根际生物调控途径和措施。
关键词
土壤
-
根系
-
微生物
系统
协同机制
氮磷养分
转化和代谢
信号网络
Keywords
Soil-root-microbe system
Synergy mechanism
Nitrogen and phosphorus
Metabolism and translocation
Signal network
分类号
Q938 [生物学—微生物学]
Q945 [生物学—植物学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
棉花-花生轮作对产量及其土壤微生物群落基因功能的影响
崔福洋
张乐
张云
李强
陈晓露
侯献飞
苗昊翠
顾元国
贾东海
《西北农业学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
土壤–根系–微生物系统中影响氮磷利用的一些关键协同机制的研究进展
孙波
廖红
苏彦华
许卫锋
蒋瑀霁
《土壤》
CAS
CSCD
北大核心
2015
59
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