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植物微生物组群落构建及其病害防治应用进展 被引量:2
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作者 刘浩浩 李黎 +2 位作者 刘巍 黄丽丽 钟彩虹 《江苏农业科学》 北大核心 2024年第14期7-14,共8页
植物表面及内部定殖着种类丰富的微生物群落,这些微生物与植物经过长期进化形成了互利共生的功能整体,植物寄主为微生物提供生长空间和营养,而微生物则在植物生长发育、营养摄取及植物逆境抗性等方面发挥作用。微生物群落的变化受到各... 植物表面及内部定殖着种类丰富的微生物群落,这些微生物与植物经过长期进化形成了互利共生的功能整体,植物寄主为微生物提供生长空间和营养,而微生物则在植物生长发育、营养摄取及植物逆境抗性等方面发挥作用。微生物群落的变化受到各种生物和非生物因素影响,目前人们对于不同因素如何驱动微生物群落构建及如何利用功能微生物提高寄主植物抗逆性等的认识仍不深入,这严重阻碍了微生物群落应用的发展。明确微生物群落构建的机制和微生物群落之间的相互作用机制,有利于扩宽微生物群落应用的深度和广度。本文总结了不同植物寄主、同一寄主不同生态位及不同生长阶段下的微生物群落差异,阐述了生物因素(生态位、病原入侵等)及非生物因素(地理位置、季节变化等)对植物地上及地下微生物群落的影响及作用机制,解析了植物微生物间的相互作用以及微生物通过竞争和诱导植物系统抗性降低病害发生的机理,介绍了合成菌群在植物应用中的研究进展,最后对微生物组在未来发展过程中可能遇见的问题进行了展望,将有效助力微生物组在植物病害防治方面的绿色高效应用。 展开更多
关键词 植物微生物组 群落构建 高通量测序 病害防治 研究进展
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植物微生物组的功能及应用研究进展 被引量:3
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作者 郝志敏 钱欣雨 董金皋 《微生物学杂志》 CAS CSCD 2021年第3期1-7,共7页
健康的植物中生活着多种多样但分类学结构不同的微生物群落,它们在所有可接触到的植物组织中定殖。这些微生物群落赋予植物宿主健康优势,包括促进宿主植物生长、营养吸收、抗逆性和对病原菌的抵抗力等。植物菌群及其相互作用具有高度的... 健康的植物中生活着多种多样但分类学结构不同的微生物群落,它们在所有可接触到的植物组织中定殖。这些微生物群落赋予植物宿主健康优势,包括促进宿主植物生长、营养吸收、抗逆性和对病原菌的抵抗力等。植物菌群及其相互作用具有高度的多样性,多种因素决定着群落的组成和功能。虽然从19世纪开始植物菌群就被人们所认识,但对其功能及应用的相关研究却从20世纪80年代才开始蓬勃发展。综述了植物及相关微生物群落和环境之间遗传、生化、物理和代谢相互作用的复杂网络及其研究方法与应用的研究进展,以期为绿色农业、环境生态保护等提供新的思路。 展开更多
关键词 植物微生物组 根际微生物 相互作用 生物防治
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白枇杷微生物组及其与果实品质的关系
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作者 赵宇卓 吴碧波 +7 位作者 余朝旭 钟莺莺 樊树雷 陈丹 肖谋良 王丽 葛体达 吴愉萍 《浙江大学学报(农业与生命科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期907-919,共13页
植物微生物组是植物健康和生产力的关键决定因素之一,为宿主植物提供如获取低丰度营养物质、抵抗病原体入侵及适应环境等功能。本研究以白枇杷为研究对象,全面地测定了果实的风味物质和理化指标,并基于16S rRNA扩增子技术分析白枇杷根... 植物微生物组是植物健康和生产力的关键决定因素之一,为宿主植物提供如获取低丰度营养物质、抵抗病原体入侵及适应环境等功能。本研究以白枇杷为研究对象,全面地测定了果实的风味物质和理化指标,并基于16S rRNA扩增子技术分析白枇杷根内、叶内及根周土壤环境中微生物的组成及功能,揭示白枇杷微生物组与果实品质的关系。结果表明:土壤环境中的微生物群落涵盖大部分根内、叶内环境中的微生物,但它们在群落结构和功能上具有明显的差异,说明植物不同部位的内生微生物存在明显的生态位分化现象;通过分析核心菌群与非核心菌群,发现在3种环境中均存在功能冗余现象;基于果实品质与微生物的相关性分析,发现根内微生物对果实品质有明显的调控作用,而在叶内没有发现。本研究明确了白枇杷中微生物-宿主的互作关系,并找出了与果实品质相关联的微生物,为白枇杷精准施肥增效奠定了重要的研究基础。 展开更多
关键词 植物微生物组 白枇杷 果实品质 扩增子测序 生态位分化
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全基因组关联分析研究植物与微生物组的互作遗传机制 被引量:2
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作者 李凯航 王浩臣 +3 位作者 程可心 杨艳 金一 何晓青 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期24-34,共11页
所有栖息在植物宿主上的微生物被称为植物微生物组。随着高通量测序的发展,植物微生物组作为一个复杂的生态系统已经被广泛关注。植物微生物组群落的结构和功能等方面已得到了深入细致的研究,而植物与微生物组的互作机制仍有待探索。全... 所有栖息在植物宿主上的微生物被称为植物微生物组。随着高通量测序的发展,植物微生物组作为一个复杂的生态系统已经被广泛关注。植物微生物组群落的结构和功能等方面已得到了深入细致的研究,而植物与微生物组的互作机制仍有待探索。全基因组关联分析(Genome-Wide Association Analysis Study, GWAS)作为一种有效的手段已经被用来研究宿主和微生物组之间的关系。本文基于国内外最新研究进展,从以下方面进行综述,包括植物对微生物组的调控,以及如何应用GWAS研究植物与微生物组互作遗传机制,重点阐述了植物与微生物组关联分析中微生物组作为“拓展表型”数据的选择,并且总结了植物宿主影响微生物组的遗传机制,旨在阐明宿主遗传因素对微生物组的调控,增进对植物与微生物组互作的理解。 展开更多
关键词 植物微生物组 互作遗传机制 GWAS 网络作图 遗传力
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驯化对谷子-根际微生物互作机制影响的进展与展望 被引量:4
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作者 崔文秀 宰小玉 +3 位作者 赵美丞 郑春燕 宋春旭 朱峰 《中国生态农业学报(中英文)》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期495-504,共10页
根际微生物可赋予植物新的抗逆性,其群落结构及生态功能的变化也体现了作物对环境变化的适应能力。驯化影响作物的遗传多样性、生理性状及其代谢产物,进而会对根际微生物群落组成与功能产生作用。目前,对于作物驯化的研究多关注植物遗... 根际微生物可赋予植物新的抗逆性,其群落结构及生态功能的变化也体现了作物对环境变化的适应能力。驯化影响作物的遗传多样性、生理性状及其代谢产物,进而会对根际微生物群落组成与功能产生作用。目前,对于作物驯化的研究多关注植物遗传多样性与植物表型和生理特性之间的相互关联及影响机制,微生物在作物驯化过程中的作用及其与植物互作机制的探索还处于起步阶段。为此,本文首先对驯化过程在禾本科作物根际微生物群落构建中的作用进行了回顾,针对起源于中国的重要旱作C4模式作物谷子,系统总结了谷子的驯化过程及其对谷子生长、生理性状和根际微生物的影响,以及驯化对谷子根际微生物间互作和谷子与微生物互作的作用机制,以期为恢复农田生态系统中的作物-微生物有益关系提供科学依据。 展开更多
关键词 驯化 谷子 基因型 作物-微生物互作 植物微生物组
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高寒草甸优势植物叶内、根内与土壤原核微生物群落的分异
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作者 李聪聪 朱秉坚 +2 位作者 徐琳 李香真 姚敏杰 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第14期4942-4953,共12页
植物内生菌具有帮助植物吸收营养元素,增强植物免疫力,抵御外界生物和非生物胁迫等功能。植物的根内和叶内存在大量的内生菌,影响着植物的健康生长。但不同植物地下(根内)和地上(叶内)内生原核微生物,以及与土壤微生物在组成和群落结构... 植物内生菌具有帮助植物吸收营养元素,增强植物免疫力,抵御外界生物和非生物胁迫等功能。植物的根内和叶内存在大量的内生菌,影响着植物的健康生长。但不同植物地下(根内)和地上(叶内)内生原核微生物,以及与土壤微生物在组成和群落结构上的差异和联系还有待探索。以青藏高原高寒草甸三种优势植物青藏苔草(Carex moorcroftii)、火绒草(Leontopodium jacotianum)和高山嵩草(Carex parvula)为对象,研究了高寒草甸优势植物叶内、根内、土壤原核微生物组的组成及其与样品类型和植物类型之间的关系。结果表明:1)在门分类水平上,有13个门在土壤、叶内和根内之间有显著差异,只有5个门在不同植物之间有显著性差异,分别是变形菌门、厚壁菌门、酸杆菌门、疣微菌门以及FBP;2)在α多样性上,同种植物土壤、叶内、根内之间差异显著,而不同植物在土壤和根内差异显著,但在叶内无显著性差异;3)样品类型(叶内、根内以及土壤)是决定植物微生物组差异的最主要因子,对微生物群落变异的贡献度为20.13%;不同植物类型之间微生物群落也有显著性差异,植物类型对总变异的贡献率为14.41%,并且植物类型和植物相关部位(叶内,根内)以及土壤之间有强烈的交互作用(17.40%)。以上结果表明,每种植物叶内、根内以及周边土壤都具有独特的生态位,体现了原核微生物在样品类型和不同植物间上生态位的差异,同时也表明了原核微生物群落对这些生态位的适应性。最后,我们确定了与土壤相比有显著性差异的叶内和根内特有的微生物菌群并对高丰度菌群进行功能预测,以假单胞菌Pseudomonas为代表的菌群在叶内和根内显著富集,这些微生物包含参与多种代谢过程的功能基因,在促进营养元素吸收、提高植物在寒冷中的生态适应性方面有着重要的潜在功能。本研究的结果对深入探索高寒环境下植物-内生微生物互作机制提供了科学数据。 展开更多
关键词 高寒草甸植物 植物部位 植物微生物组 根内生菌 叶内生菌
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入侵植物小蓬草的细菌群落组成和多样性研究 被引量:6
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作者 程丹丹 赵菁 田忠赛 《安全与环境工程》 CAS 北大核心 2019年第2期16-24,共9页
生物入侵现象严重危害生态系统的健康,其中外来植物入侵是生物入侵中的重要组成,会对农业、林业、畜牧业产生直接的经济危害。选取生长状况良好的菊科外来入侵植物小蓬草(Conyza canadensis L.,Asteraceae)植株,利用16S rRNA基因的高通... 生物入侵现象严重危害生态系统的健康,其中外来植物入侵是生物入侵中的重要组成,会对农业、林业、畜牧业产生直接的经济危害。选取生长状况良好的菊科外来入侵植物小蓬草(Conyza canadensis L.,Asteraceae)植株,利用16S rRNA基因的高通量测序技术和后续分析,探索小蓬草生境中的土壤及其根和叶的细菌群落组成和多样性,并分析表面消毒、冷冻干燥保存和不同研磨方法等处理方式对研究结果的影响。结果表明:小蓬草根样本细菌群落中OTU的数目最多,其次是土壤,小蓬草叶样本的细菌群落中OTU的数目最低;小蓬草细菌群落Alpha多样性在土壤样本中最高,其次是小蓬草根,小蓬草叶的细菌群落Alpha多样性最低;在门的水平,在土壤和小蓬草叶、根的细菌群落均以变形菌门和放线菌门丰度最高,此外在小蓬草根和叶的细菌群落丰度较高的还有厚壁菌门,在土壤细菌群落丰度较高的则是拟杆菌门;小蓬草根和叶细菌群落的优势属包括假单胞菌属(Pseudomonas)、芽孢杆菌属(Bacillus)、甲基杆菌属(Methylobacterium)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、根瘤菌属(Rhizobium)和无色杆菌属(Achromobacter)等,这些优势属可能包含植物益生菌,并对小蓬草适应不良环境提供一定的帮助;是否进行表面消毒处理的小蓬草叶和根样本的细菌群落组成和多样性有明显的差异,表明小蓬草的根表和根内以及叶表和叶内的细菌群落存在明显的差异;机器研磨、冷冻干燥保存处理的小蓬草样本与人工研磨并及时处理的小蓬草样本相比,其细菌群落组成并没有明显的差异,表明这些处理方式对植物微生物组的研究结果不会产生明显的影响。该研究结果可为微生物在植物入侵机制中所起的作用提供数据支持。 展开更多
关键词 小蓬草 外来入侵植物 植物微生物组 细菌群落 Alpha多样性 16S RRNA基因 高通量测序
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植物内生菌多样性及其病害生防机制研究进展 被引量:17
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作者 巫艳 周云莹 +5 位作者 朱玺燊 张力敏 SAUBANMUSA Jibril 杨志兵 王一 李成云 《云南农业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期897-905,共9页
综述已报道的单子叶植物与双子叶植物内生菌的组成、寄主、不同部位分布特点及组织偏好性,讨论植物内生菌通过抗菌、营养竞争和诱导寄主免疫反应等抑制植物病原菌阻止病害发生的主要作用机制,针对微生物之间互作对寄主植物的影响、寄主... 综述已报道的单子叶植物与双子叶植物内生菌的组成、寄主、不同部位分布特点及组织偏好性,讨论植物内生菌通过抗菌、营养竞争和诱导寄主免疫反应等抑制植物病原菌阻止病害发生的主要作用机制,针对微生物之间互作对寄主植物的影响、寄主植物在不同生长条件和不同发育时期对微生物种群结构的调控机制以及在农作物育种中构建适应性更强的功能共生体等提出展望。 展开更多
关键词 植物内生菌 植物微生物组 多样性 植物病害 生物防治
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烟草根表可培养细菌群落组成及典型菌群的促生特性研究
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作者 刘冬晖 李凤巧 +1 位作者 靳志丽 李孝刚 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期750-755,共6页
植物微生物组是维护植物生长发育、提升抗逆防病的重要调控因素。为发挥植物微生物促进烟草生长、改善烟草根区微生态功能作用,本研究从烟草根表分离筛选可培养细菌组,并对不同菌株的促生能力进行测定。结果表明:①从烟草根表分离并鉴... 植物微生物组是维护植物生长发育、提升抗逆防病的重要调控因素。为发挥植物微生物促进烟草生长、改善烟草根区微生态功能作用,本研究从烟草根表分离筛选可培养细菌组,并对不同菌株的促生能力进行测定。结果表明:①从烟草根表分离并鉴定出可培养菌株310株,隶属于31个属,其中主要为芽孢杆菌属(Bacillus)、假单胞菌属(Pseudomonas);②对比分析发现假单胞菌属、芽孢杆菌属、寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)和成对杆菌属(Dyadobacter)为4种供试土壤烟草根表共有的细菌类群;③对进一步筛选得到的16株菌株进行促生能力的测定,发现6株菌具有固氮能力,5株菌产铁载体,4株菌可溶解无机磷,4株菌产IAA;④盆栽试验验证16株菌株的促生效果,其中37.5%的菌株对烟草生长具有显著促进作用,烟草株高、总鲜物质量和地下部干物质量分别比对照提高35.1%、27.9%和30.7%。总之,从烟草根表分离获得多种具有促生能力的菌株,为未来构建促进烟草健康生长的复合菌剂提供了理论基础。 展开更多
关键词 烟草根表 可培养细菌 促生筛选 植物微生物组
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