土壤微生物研究进展

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土壤微生物研究进展

土壤微生物研究进展

哈尔滨师范大学学年论文题目植物与微生物关系研究进展学生李春葳指导教师王全伟副教授年级 2009级专业生物科学系别生物科学系学院生命科学与技术学院哈尔滨师范大学2012年5月论文提要植物与其生长环境中的微生物关系密切,两者形成了植物—微生物共生体系统。

植物影响着其周围及体内的微生物的群落结构,这些微生物又通过其生命活动影响植物的生长发育。

了解与认识植物与微生物的相互作用对于农业生产具有重要意义。

本文就植物类型及植物根系分泌物对微生物群落结构及多样性的影响,植物根际微生物、叶围微生物和内生菌(包括内生真菌、内生细菌以及内生放线菌)对植物生长发育的影响等进行综述,并就其将来的研究方向做了展望。

植物与微生物关系研究进展李春葳摘要:植物与其生长环境中的微生物关系密切,两者形成了植物—微生物共生体系统。

植物影响着其周围及体内的微生物的群落结构,这些微生物又通过其生命活动影响植物的生长发育。

了解与认识植物与微生物的相互作用对于农业生产具有重要意义。

本文就植物类型及植物根系分泌物对微生物群落及其多样性的影响,植物根际微生物、叶围微生物和内生菌(包括内生真菌、内生细菌以及内生放线菌)对植物生长发育的影响等进行综述,并就其将来的研究方向做了展望。

关键词:植物植物根际微生物内生菌叶围微生物植物与微生物的相互作用主要包括植物与根际微生物的互作、植物与叶围微生物的互作、植物与内生菌的互作及植物对微生物多样性的影响等。

植物与周围环境生物的相互作用在自然界中普遍存在,其中以植物与微生物的互作为重要形式之一。

本文就植物类型及植物根系分泌物对微生物群落及其多样性的影响,植物根际微生物、叶围微生物和内生菌(包括内生真菌、内生细菌以及内生放线菌)对植物生长发育的影响等进行综述,并就其将来的研究方向做了展望。

1植物根际有益微生生物与植物的关系植物根际有益微生物主要指对植物生长和健康具有促进作用的土壤微生物。

这些微生物可以通过一些途径,促进植物定植、生长和发育[1、2]。

微生物在生态系统中的重要作用及研究进展

微生物在生态系统中的重要作用及研究进展

微生物在生态系统中的重要作用及研究进展微生物一直是生态学中重要的研究领域之一。

从最初对微生物数量的测量,到对微生物功能和交互作用的探索,微生物实际上是地球上生态系统中最重要的环节之一。

本文主要讨论微生物在生态系统中的重要作用,以及微生物学研究的一些进展。

1. 微生物在土壤中的作用土壤是一个复杂的生态系统,对于植物和动物都至关重要。

微生物在土壤中的作用是多方面的。

它们在分解有机物方面起着至关重要的作用,并且可以将一些矿物质转化成植物可以利用的形式。

微生物如土壤细菌和真菌等还能对土壤的物理和化学性质进行调节,以及对环境中的有毒化学物质进行降解。

微生物代谢产物,如一些氨基酸和维生素,能够提供植物生长所需的重要营养素。

更为重要的是,某些微生物,如根瘤菌,能与植物根系形成共生关系。

这种互惠互利的关系可以使植物呈现更加优异的生长特性。

例如根瘤菌能够将氮分子转换成氨,此过程中有助于植物吸收更多的氮。

总之,微生物在土壤中扮演着复杂而至关重要的角色,对于整个生态系统的稳定和可持续性发展起到了关键作用。

2. 微生物在水体中的作用水生生态系统是由多种微生物构成的生态系统。

这些微生物包括藻类、细菌和浮游动物等。

它们在水体中起到了重要的生态功能,如控制碳、氮和硅循环,分解和转化有机物质等等。

此外,水中微生物还能通过透过水环境传递食物链上层级实现生态平衡。

在水生生态系统中,微生物的种类和数量与水体的质量密切相关。

缺乏或过多的微生物数量都会导致生态平衡的破裂。

3. 微生物在人体中的作用最新研究表明,人体与微生物的关系十分复杂。

不仅仅是人体内部细菌对健康产生影响,微生物与我们的皮肤、口腔和肠道等外部系统都有深刻的相互作用。

人们已经越来越意识到肠道的健康是整体健康的关键因素,而微生物在这一领域扮演着重要的角色。

肠道内的微生物可以帮助我们消化食物,并产生必要的营养。

同时,肠道中的某些微生物还能影响心理健康和免疫系统的稳定性。

更广泛地看,人体上所有部位的微生物都有可能对人类的健康产生影响。

盐湖地区土壤微生物多样性与功能研究进展

盐湖地区土壤微生物多样性与功能研究进展

盐湖地区土壤微生物多样性与功能研究进展盐湖地区土壤微生物多样性与功能研究进展土壤微生物是地球生物圈中重要的组成部分,对于土壤生态系统的功能发挥具有重要的作用。

在盐湖地区,土壤中存在着特殊的生态环境和极端的气候条件,这对土壤微生物的多样性和功能产生了一定的影响。

随着生物技术的快速发展,对盐湖地区土壤微生物多样性及其功能的研究也取得了一系列进展。

盐湖地区的土壤微生物多样性受到多种因素的影响,其中盐分和水分是最主要的两个因素。

盐湖地区土壤中的盐分浓度较高,这导致土壤中的微生物群落结构与一般土壤有所不同。

研究发现,盐湖地区土壤中的嗜盐微生物(halophiles)占据了主导地位。

嗜盐微生物能够适应高盐浓度环境,其菌群组成和功能特性与常规土壤微生物存在差异。

此外,盐湖地区的土壤常常存在水分亏缺的情况,这对土壤微生物的生存和繁殖也带来了一定的挑战。

某些微生物通过分泌特殊的生物胶物质(如胞外多糖)来保持细胞在干旱条件下的稳定性,并在水分恢复后重新激活生命活动。

盐湖地区土壤微生物的功能研究表明,它们参与了多种重要的土壤生态过程和功能。

首先,土壤微生物是土壤有机质的分解者和转化者,能够分解复杂的有机物质为可利用的养分,为植物提供养分来源。

嗜盐微生物在高盐环境中也能够分解有机物,维持土壤生态系统的健康。

其次,土壤微生物参与了土壤固氮过程,一些嗜盐微生物具有固氮功能,能够将空气中的氮转化为植物可利用的形式。

此外,土壤微生物还参与了土壤中的硫、磷等元素的循环过程,对土壤中的元素转化和循环有着重要的影响。

近年来,通过高通量测序技术的快速发展,对盐湖地区土壤微生物多样性和功能的研究取得了一系列的进展。

通过对土壤样品中的16S rRNA基因和功能基因的测序,可以了解到盐湖地区土壤微生物的群落组成、结构及其功能潜力。

同时,还可以探索土壤微生物群落的变化规律和驱动因素,为盐湖地区土壤生态系统的保护和可持续利用提供科学依据。

总结起来,盐湖地区的土壤微生物多样性受到盐分和水分的影响,其中嗜盐微生物占据了主导地位。

土壤微生物影响因子研究进展

土壤微生物影响因子研究进展

土壤微生物影响因子研究进展土壤微生物是土壤生态系统的重要组成部分,对土壤中的养分转化、有机质降解、植物生长等过程具有重要影响。

土壤微生物的影响因子研究是土壤科学领域的热点问题之一。

本文将介绍土壤微生物影响因子的研究进展,包括影响因子的类型、影响因子的作用机制以及研究现状和展望等内容。

一、影响因子的类型土壤微生物的影响因子主要包括生物因子、化学因子和物理因子三大类。

生物因子包括微生物种类、数量和活性等;化学因子包括土壤中有机质、无机养分、酸碱度等化学性质;物理因子包括土壤质地、温度、湿度等物理性质。

这些影响因子相互作用,共同影响土壤微生物的分布、组成和功能。

二、影响因子的作用机制1. 生物因子:土壤微生物的种类、数量和活性对土壤生态系统的功能具有重要影响。

不同的微生物种类在土壤中具有不同的生态功能,如氮素固定、有机物降解、矿物质转化等。

而微生物的数量和活性则决定了土壤养分转化速率、有机质降解速率等土壤生物化学过程的速度和效率。

2. 化学因子:土壤中的化学性质对土壤微生物的分布和活性具有重要影响。

有机质和无机养分是土壤微生物生长和代谢的重要营养物质,它们的丰度和形态直接影响土壤微生物的数量和活性。

土壤酸碱度对土壤微生物的生长环境和代谢活性也具有重要影响,酸性土壤通常不利于微生物的生长和活性。

三、研究现状和展望目前,对土壤微生物影响因子的研究已经取得了一些进展,但仍然存在一些问题需要进一步研究。

现有的研究多集中在单一影响因子的作用机制研究,缺乏多因子综合作用的研究。

对生物因子的研究多集中在微生物种类和数量,对微生物活性的研究相对不足。

在研究方法上,需要加强土壤微生物样品的采集与分析技术,以更准确地描述土壤微生物的影响因子。

未来的研究可以从以下几个方面展开:加强对土壤微生物影响因子的综合研究,了解不同影响因子之间的相互作用和共同作用机制;加强对土壤微生物活性的研究,以揭示不同土壤微生物对土壤功能的影响;加强土壤微生物样品采集和分析技术的研发,提高土壤微生物研究的准确性和可靠性。

土壤微生物组学研究进展

土壤微生物组学研究进展

土壤微生物组学研究进展第一章:引言近年来,土壤微生物组学的研究备受关注。

微生物是土壤中极其重要的组成部分,对维持土壤生态系统的稳定和功能至关重要。

而微生物组学的研究可以帮助我们深入了解微生物的多样性和功能,为提高土壤肥力和生产力提供基础。

第二章:土壤微生物组学的定义土壤微生物组学是研究土壤中微生物群落结构、功能和互作的科学。

该领域主要使用分子生物学和生物信息学等技术手段,对土壤微生物的多样性、组成、种类和功能进行分析和描述。

土壤微生物组学的发展推动了土壤生态学、土壤肥力和施肥技术等领域的发展。

第三章:土壤微生物组成和多样性土壤微生物包括细菌、真菌、放线菌、原生动物和病毒等多种生物。

他们在土壤中扮演着不同的角色,如细菌和真菌分解有机质,放线菌可以降解油类污染物,原生动物可以控制土壤中的微生物数量。

土壤微生物的多样性也影响着土壤生态系统的稳定性。

第四章:土壤微生物功能和生态作用土壤微生物在土壤生态系统中发挥着重要的作用。

他们可以参与土壤有机质的分解、养分的转化和吸附、土壤氮循环和吸收等重要过程。

一些微生物还可以防止病原体的入侵和控制土壤中的害虫数量。

因此,了解土壤微生物的功能和生态作用可以帮助人们更好地管理土壤生态系统,提高土壤质量和产量。

第五章:土壤微生物组学的研究方法现代分子生物学和生物信息学的发展推动了土壤微生物组学的研究。

土壤微生物组学的研究方法包括PCR扩增、高通量测序、荧光原位杂交等技术。

这些技术可以帮助研究人员更好地了解土壤微生物的多样性和功能。

第六章:应用前景土壤微生物组学的研究为改善土壤生态系统的管理和提高农业生产力提供了基础。

如何合理利用土壤中微生物的功能,从而提高土壤肥力和产量是土壤微生物组学未来的发展方向。

此外,土壤微生物组学的研究还可以应用于环境污染治理和生物技术领域。

第七章:结论土壤微生物组学作为一门新兴的学科,为人们更好地了解土壤微生物的多样性和功能提供了重要的机会。

通过对土壤微生物的深入研究,可以更好地管理土壤生态系统,实现可持续发展的目标。

土壤微生物群落的组成和功能研究

土壤微生物群落的组成和功能研究

土壤微生物群落的组成和功能研究在大自然中,土壤微生物是一种十分丰富和多样化的生物,它们扮演着重要的生态功能。

土壤微生物生活在一个复杂的环境中,它们的组成和功能受到多种因素的影响,如气温、湿度、水分、营养物质、土壤pH值等,但它们的调节作用对土壤的生态系统、物质循环和生态稳定性具有重要的意义,对于农业发展和土地利用方式的改进也有积极的作用。

一、土壤微生物群落组成的特征土壤中的微生物群落主要由细菌、真菌、放线菌、原生动物和微生物病毒等组成,其中真菌是群落的主要成分之一。

实际上,土壤中的微生物具有广泛的分类,它们具有高度多样性和复杂性。

由于土壤是由非常大的微粒组成的,其中所含的孔隙和空气对于微生物的生存和繁殖非常重要。

此外,土壤中的微生物群落受到不同程度的物理和化学因素的影响。

因此,在不同的环境条件下,土壤微生物组成的特征会发生很大的变化。

二、土壤微生物群落的生态功能1. 利于土壤物质循环土壤微生物群落的生态功能与土壤物质循环密切相关,它们可以分解和转化有机和无机物质,以维持土壤中物质循环的稳定性。

微生物的分解作用可以将有机物质分解成一氧化碳和二氧化碳等物质,经过带电的微生物在土壤中进行吸附作用,而无机物质的转化则是通过细菌和真菌等有机体来完成的。

2. 影响农业生产土壤中的微生物通过其的生态功能对农业生产发挥着作用。

例如,在固氮的过程中,土壤中微生物能够将大气中的氮转化为作物所需的氮肥,为农业生产提供了重要的便利。

此外,土壤微生物还能够合成植物生长所需的细胞因子,促进作物生长发育。

3. 在生态系统中发挥调节作用土壤微生物群落的组成和功能对土壤的生态系统和稳定性起着重要的调节作用,特别是在土壤污染和废弃荒地恢复等方面。

研究表明,经过腐殖化作用后,土壤中的微生物可以分解和转化有机污染物为有益物质,从而促进土壤的生态系统的稳定性,并且可以通过调节土壤酸碱度的影响,改变土壤的属性,促进生态系统的发展。

三、土壤微生物群落的研究进展近年来,随着微生物检测技术的不断发展,人们对土壤微生物群落的研究也越来越广泛和深入。

土壤微生物组学研究的最新进展

土壤微生物组学研究的最新进展

土壤微生物组学研究的最新进展近年来,土壤微生物组学研究逐渐成为热门话题,受到了广泛的关注。

随着高通量测序技术及生物信息学工具的不断发展,利用微生物组学方法研究土壤微生物群落结构和功能的研究也得到了迅速发展。

本文将从土壤微生物组的特点、测序方法、微生物群落变化等方面,介绍土壤微生物组学研究的最新进展。

一、土壤微生物组的特点土壤微生物组的特点决定了它与其他微生物组有所不同。

首先,土壤样品中的微生物数量十分庞大,并且不同种类的微生物数量有明显的差异。

其次,土壤微生物具有十分丰富的多样性,可能包括细菌、真菌、古细菌、放线菌、病毒等不同类型的微生物。

此外,土壤微生物群落还与环境因子密切相关,因此,种类、数量和功能都受到了环境因素的影响。

二、测序方法目前,利用高通量测序技术,可以快速、准确地分析土壤微生物组。

其中,16S rRNA、ITS等标记基因序列是微生物组学研究中最为常用的分析方法。

通过对微生物标记基因序列进行扩增、测序和分析,可以了解土壤微生物群落结构和功能。

另外,整合元组组学和微生物组学是当前在土壤微生物组学研究领域中新兴的研究方向。

元组组学结合微生物组学,不仅可以分析土壤微生物群落的结构和功能,更具有寻找微生物基因组中的有用基因的潜力。

这种整合方法不仅可以发掘更多的微生物类型和基因资源,还可以促进对不同环境下的微生物代谢通路及其功能的深入研究。

三、微生物群落变化土壤微生物群落因为环境、时间等多种原因会发生变化。

例如,地球温暖化、人类活动等都会对微生物群落和土壤环境产生不同程度的影响。

同时,微生物在逆境下也能够自适应,并发展出特有的生长模式和代谢通路。

因此,对微生物群落的研究有助于理解生态系统的演变,发现一些微生物抗逆机制,探索生物信息学与生态学之间的交叉应用。

近年来,越来越多的研究表明,土壤微生物组学研究可以帮助我们理解微生物群落的变化,促进调控环境的目的。

例如,通过通过土壤改良、外源物添加、农业药物、循环农业、绿色农业等丰富的农业实践,可以提高微生物活性和多样性,以期最大程度地发挥微生物功能。

草地土壤非共生固氮微生物研究进展

草地土壤非共生固氮微生物研究进展

草地土壤非共生固氮微生物研究进展1. 非共生固氮微生物的研究进展非共生固氮微生物是指那些能够独立进行固氮作用的微生物,它们通过将空气中的氮气转化为植物可吸收的形式来满足植物的氮素需求。

随着对土壤生态系统的认识不断深入,非共生固氮微生物的研究也取得了显著的进展。

科学家们通过对非共生固氮微生物的基因组测序和比较分析,揭示了这些微生物在固氮过程中所发挥的关键作用。

研究发现某些细菌能够利用特殊的酶类将大气中的氨气转化为亚硝酸盐,再通过与根瘤菌的互作,将亚硝酸盐转化为植物可吸收的硝酸盐。

还有一些细菌能够利用特殊的光合色素参与固氮过程,从而提高土壤中氮素的生物利用率。

研究人员还发现了一些新型的非共生固氮微生物,这些微生物具有独特的固氮机制和生长特性,为农业生产提供了新的潜在资源。

有研究表明一种名为“铁锈杆菌”的细菌能够通过与豆科植物根瘤菌的共生关系实现固氮作用,同时还能产生具有抗菌活性的物质,对植物病害具有一定的防治效果。

非共生固氮微生物在土壤肥力提升方面也发挥着重要作用,适当增加土壤中的非共生固氮微生物数量可以提高土壤中氮素的生物可利用性,从而促进植物生长。

这些微生物还能分解有机残渣、降解污染物、改善土壤结构等,有助于提高土壤质量。

非共生固氮微生物在土壤生态系统中具有重要的功能和价值,随着对这些微生物的研究不断深入,相信未来会有更多的新发现和应用前景。

1.1 非共生固氮微生物的定义和分类非共生固氮微生物是指那些能够独立进行固氮作用,即利用无机氮源(如氨、亚硝酸盐等)合成有机氮化合物,从而为植物提供营养的微生物。

这些微生物在生态系统中具有重要作用,因为它们可以增加土壤中的氮含量,促进植物生长,维持生态平衡。

非共生固氮微生物可以根据其固氮作用的类型和途径进行分类。

根据固氮作用类型,非共生固氮微生物可以分为两类:一类是自由固氮菌,它们能够直接将无机氮转化为有机氮;另一类是固氨菌,它们通过与特定的细菌形成共生关系,共同完成固氮过程。

我国林地土壤微生物研究进展

我国林地土壤微生物研究进展

真菌 、 显微藻类和原生动物等微小的生物 , 是森林 生态系统 的组成成分之一。 在生态系统中, 微生物分解有机质并将其转 化 为无机物 , 使之重新被植物利用 , 是分解者 ; 同时 , 微生物 又 可将 无 机 物 合 成 为有 机 物 , 并转 化 有 机 物 , 因 而 又是 生 产 者。 土壤 微 生物 与植物 在 根际 微环 境 中进行 着 复杂 频繁 的互
析, 并 探 讨 了今 后 的研 究 方 向 。
关键 词 : 林地 ; 土壤微生物 ; 土壤肥力 ; 影响 因素 ; 展望
1 林 地 土壤微 生 物研 究概 况
森林 土壤 微 生 物是 栖 居在 森林 土 壤 中 的细 菌 、放 线 菌 、
交林 土 壤微 生物 数量 高 于松 树纯林 和无林 地 。 苏南 丘 陵 区黄 棕壤上阔叶林 、 针 阔混交林 > 针叶林 ; 混交林 >纯林 ; 林地 >
闭, 林下植被盖度急剧下降, 而从中龄林到成熟林随着密度及郁 闭度下降, 林下植被盖度逐渐得到恢复, 从而使微生物总数呈现 出高——低——高的规律性变化。土壤微生物的总量变化除与 林木 的生长有关外 , 还与土壤含水量及温度有一定 的相关 眭。
微 生物 数量 在森林 土壤不 同土 层 中分 布不 同 。 曾思 齐对 湘 东丘 陵 区次 生林 下 土壤 0 ~2 0 c m、 2 0 ~ 4 0 e m、 4 0 — 6 0 e m、 6 0~ 8 0 c m土层 的微生 物数 量 进行 分 析 ,结果 表 明土 壤微 生 物 主要 分布 在 0 ~ 2 0 e m的土 层 。随着 土层加 深 , 微 生物 数量 迅速 减少 , 呈现 自上 而 下逐渐 减少 的趋 势 。 在不 同 的土 壤类 型上 微生 物数 量有 差别 。 土壤微 生 物在 有 机质 含 量 高 , 水 热 状况 及 通 气 性 良好 的土 壤 中居 多 , 也 就 是说 土 壤理 化性 状优 良的土 壤 的微 生 物数 量更 多 。

茶园土壤微生物的研究进展

茶园土壤微生物的研究进展

影响显著 , 从而影响微生 物的数量和活性 , 而且土壤微生物 量碳 与土壤温度和含水量极性相关 。土壤含水量 、 p H、 速效 氮、 速效磷 和有机质等土壤 因子 , 可 以通 过相互作用来影 响
真菌 、 放线 菌和 细菌的数量 以及微 生物 总量 。茶 园土壤 细
菌、 真菌、 放线 菌与土壤有机质 、 全氮 、 碱 解氮含量 的相关性 较强 , 而且 茶园 土壤微生 物数量 与茶 叶产 量具有 正相关关
园土壤土著微 生物数量和活性 的较好 方法之一 。施用 化肥
不 同的茶树 品种 根际土壤 中真菌 的种类 及其所 占微生物 总 数 的比例都不 相同 , 真 菌多为青霉 属 、 曲霉属 和根霉 属 , 其
次是毛霉属 、 粘帚霉属 、 镰 刀菌属等 。
注: 为通 讯 作 者
处理 能够显著 提高各 土层 中的真菌数 量 , 同时能 够显著 降 低放线菌数量和 固氮菌数量 ; 总的来说 , N、 P和 K肥+ 稻草覆
同, 各个茶 园微 生物从总体 数量看 , 以酵母菌数 量最 多 , 其 次是细菌 , 霉菌最少 , 芽孢杆 菌占细菌总数 的2 . 2 4 %。
茶园土壤 微生物 的数 量为根 际土壤高 于非根 际土壤 , 且与土壤 p H、 有机 质密切相关 , 细菌 、 放线菌 和真菌 的总数 量 以6 年生茶 树根际土壤微 生物 总量 最大 。各类 微生物数 量基本为 1 0 月微生物数量最多 , 7 月 和3 月次之 , 8 月相对较 少, 在次年 2 月份 出现最低值 。真菌 、 放线菌 、 根 际细菌数量 的差异性 , 在不 同季节不 同品种表 现更为 明显 , 夏季根 际真 菌数量最多 的是 白毫早 , 放线 菌数量最多 的是 日本 薮北种 , 细菌数量最 多的是槠 叶齐 1 2号 ; 而秋 季各种微生 物最多 的

微生物修复土壤污染的研究及应用前景

微生物修复土壤污染的研究及应用前景

微生物修复土壤污染的研究及应用前景近年来,随着经济的快速发展和城市化进程加速,土地污染问题逐渐凸显。

而微生物修复技术作为一种环保新技术,正在受到越来越多的关注和研究。

本文将从微生物修复技术的概念、应用前景、研究进展三个方面进行探讨。

一、微生物修复技术的概念微生物修复技术,简称“微生物治理”,是指利用微生物在土壤中进行代谢过程,将土壤中的有害物质分解成对生态环境无害的物质,达到减轻或消除土壤污染的目的。

与传统的土壤修复技术相比,微生物修复技术具有许多独特的优势。

首先,它对环境的损害非常小,不会对土壤原有的质量和结构造成影响;其次,微生物在土壤中生长繁殖速度快,数量可以快速增加,能够形成一种自我修复的生态系统;此外,微生物修复技术的修复效果稳定,并具有较长的持续修复时间。

目前,微生物治理已经成功应用于矿区金属污染、石油污染、农药残留等各类土壤污染的修复中。

二、微生物修复技术的应用前景随着工业化进程的加速和人类经济活动的不断扩大,土壤污染已经成为一个全球性的环境问题。

而微生物修复技术作为一种环保新技术,其应用前景非常广阔。

首先,在城市化的进程中,微生物修复技术有望成为解决城市污染问题的重要手段。

越来越多的城市出现了垃圾填埋场、污水处理厂等生活垃圾、工业废水等废弃物,这些都会对当地环境造成严重污染。

而微生物修复技术可以通过将这些废弃物中的有害物质分解成无害物质,将城市的废弃物转化为环保资源。

其次,在农业生产中,微生物修复技术有望成为解决农药、化肥残留问题的重要手段。

政府一直以来在鼓励农业生产过程中减少农药、化肥的使用,而微生物修复技术可以对这些有害的残留物进行分解,保障农产品的质量安全。

三、微生物修复技术的研究进展目前,微生物修复技术的研究越来越深入,涉及的范围也越来越广泛。

在微生物修复技术中,微生物的筛选和培养是至关重要的一环。

在微生物筛选和培养方面,研究人员近年来开发出了许多新的方法,比如注重微生物生态环境的筛选方法、基于分子生物学的筛选方法、利用纳米材料的培养方法等。

土壤微生物影响因子研究进展

土壤微生物影响因子研究进展

土壤微生物影响因子研究进展土壤微生物是土壤系统中重要的组成部分,对土壤的物理、化学和生物特性有着重要影响。

土壤微生物的数量、种类和活性程度受到多种因素的影响,其中影响因子的研究一直是土壤微生物生态学领域的一个重要研究方向。

本文将介绍土壤微生物影响因子的研究进展。

1.土壤性质土壤性质是影响土壤微生物数量和活性的重要因素。

土壤的pH值、质地、有机质含量、水分和氧气含量等因素均会影响土壤微生物的生长和代谢。

例如,土壤pH值影响土壤微生物的菌种分布和数量,一些细菌和真菌对酸性土壤适应较好,而一些微生物则喜欢中性至碱性土壤。

土壤中有机质含量高时,会提供较好的微生物生长环境,因为微生物可以利用有机物作为能源和碳源。

水分和氧气含量对土壤微生物的生长和代谢也有影响,适宜的土壤水分和氧气含量有利于土壤微生物的利用和转化土壤中的营养物质和能量。

2.土壤管理土壤管理措施对土壤微生物生态系统有着明显的影响。

常见的土壤管理措施有施肥、灌溉、深耕和农药使用等。

施肥可以提供养分和有机质,有利于土壤微生物的繁殖和生长。

灌溉可以提高土壤水分含量,提高土壤中微生物的代谢和转化率。

深耕会影响土壤微生物的数量和分布,因为深耕会破坏土壤结构,改变土壤微生物的栖息环境。

农药使用对土壤微生物有明显的影响,一些农药会对土壤微生物产生毒害作用,破坏土壤微生物生态系统的平衡和稳定性。

3.气候因素气候因素也是影响土壤微生物数量和种类的重要因素。

温度、光照、降雨等气候因素都会影响土壤微生物生态系统的发育和演变。

温度是土壤微生物生态系统中重要的影响因素,因为微生物的生长和代谢活动会受到温度的约束。

光照对土壤微生物的生长和代谢也有一定的影响,光照可以促进植物生长,进而影响土壤微生物生态系统的发育和演变。

在干旱地区,降雨对土壤微生物的生态系统也有着重要的影响。

4.根际微生物根际微生物对植物的生长和发育非常重要,因为根际微生物可以为植物提供营养和保护植物免受病害。

土壤微生物与氮素转化过程研究进展(刘)

土壤微生物与氮素转化过程研究进展(刘)

1.1.1土壤微生物与氮素转化过程研究进展(1500字)土壤微生物与氮素转化的关系:氮循环(Nitrogen Cycle)(Arrigo2005)是描述自然界中氮单质和含氮化合物之间相互转换过程的生态系统的物质循环。

构成氮循环的主要环节是生物体内有机氮的合成、氨化作用、硝化作用、反硝化作用和固氮作用。

其中氨化作用、硝化作用、反硝化作用以及固氮作用都有微生物完成,因此自然界中氮循环的微生物作用一直是世界研究的前沿课题。

氨化作用(ammonification)是微生物分解有机氮化物产生氨的过程。

产生氨,一部分供微生物或植物同化,一部分被转变成硝酸盐。

很多细菌、真菌和放线菌都能分泌蛋白酶,在细胞外将蛋白质分解为多肤、氨基酸和氨(NH3)。

其分解能力强并释放出NH3的微生物称为氨化微生物。

分解作用较强的主要是细菌,如某些芽抱杆菌、梭状芽抱杆菌和假单抱菌等。

硝化作用(nitrification)是硝化细菌将氨氧化为硝酸的过程。

先是亚硝化单胞菌将钱氧化为亚硝酸;然后硝化杆菌再将亚硝酸氧化为硝酸。

反硝化作用(denitrification)也称脱氮作用,是反硝化细菌在缺氧条件下,还原硝酸盐,释放出分子态氮(N2)或一氧化二氮(N2O)的过程。

微生物和植物吸收利用硝酸盐有两种完全不同的用途:植物利用其中的氮作为氮源,称为同化性硝酸还原作用:NO3-、NH+、有机态氮,许多细菌、放线菌和霉菌也能利用硝酸盐作为氮素营养;但是也有许多细菌利用NO2-和NO3-为呼吸作用的最终电子受体,把硝酸还原成氮(N2),称为反硝化作用或脱氮作用:NO3-→NO2- →N2。

例如脱氮小球菌、反硝化假单胞菌等,它们以有机物为氮源和能源,进行无氧呼吸。

生物固氮作用(biologicalnitrogenfixation)是指固氮微生物将大气中的氮还原成氨的过程,只发生在少数的细菌和藻类中。

因地壳含有极少的可溶性无机氮盐,所有生物几乎都需要依赖固氮生物固定大气中的氮而生存,因此生物固氮对维持自然界的氮循环起着极为重要的作用。

湿地生态系统土壤微生物研究进展

湿地生态系统土壤微生物研究进展

湿地生态系统土壤微生物研究进展
湿地生态系统土壤微生物的研究进展主要涉及土壤微生物的种类、活性、生态分布及其与环境条件的关系。

首先,在土壤微生物的种类方面,厌氧氨氧化菌被发现是湿地和土壤系统中的重要过程,而且是稻季土壤氮素损失的重要途径。

此外,一些特殊种类如甲烷氧化菌也被发现并进一步研究。

其次,土壤微生物的活性研究也取得了进展。

例如,长期耕作会导致土壤微生物结构发生明显改变,但长期的水稻耕作使得稻田微生物向功能均质化演化,特别是土壤营养元素生物地球化学循环相关的生态功能,有利于增强土壤活性和加快养分转化,提高水稻产量。

再者,土壤微生物的生态分布及其与环境条件的关系也有了更深入的认识。

例如,气候变化和土地利用导致青藏高原高寒草地的退化,而这种退化和恢复过程对土壤微生物群落和土壤质量的影响尚不清楚。

此外,研究人员还发现矿物保护作用减弱引起的土壤碳可获取性增加是导致氮输入背景下微生物CUE增加的关键途径,这一发现并不支持“微生物养分限制缓解和土壤酸化导致土壤微生物CUE变化”的传统认识。

综上所述,湿地生态系统土壤微生物的研究正在不断深入和发展,为理解湿地生态系统的功能和过程提供了重要的科学依据。

植物根际分泌物与土壤微生物互作关系的机制研究进展

植物根际分泌物与土壤微生物互作关系的机制研究进展

植物根际分泌物与土壤微生物互作关系的机制研究进展一、本文概述植物根际分泌物与土壤微生物的互作关系是土壤生态学和环境科学领域的重要研究内容。

根际,作为植物与土壤微生物交互作用的关键区域,其分泌物对土壤微生物群落结构、功能和活性具有显著影响。

本文旨在综述近年来关于植物根际分泌物与土壤微生物互作关系的机制研究进展,包括根际分泌物的组成与功能、土壤微生物对根际分泌物的响应以及二者互作在植物生长、土壤养分循环和生态系统健康等方面的作用。

通过综述相关研究,可以为深入理解植物与土壤微生物相互作用机制提供科学依据,同时为农业生产中的土壤管理和生态修复提供理论支持。

二、植物根际分泌物的种类与功能植物根际分泌物是一个复杂且多样的化合物群体,主要包括低分子量有机酸、氨基酸、糖类、酚酸、黄酮类化合物等。

这些分泌物在植物与土壤微生物的互作关系中发挥着至关重要的作用。

低分子量有机酸,如柠檬酸、苹果酸、草酸等,是植物根际分泌物的主要成分之一。

它们能够影响土壤的pH值,从而影响土壤中营养元素的可用性和微生物的活性。

这些有机酸还能与土壤中的铝、铁等离子形成络合物,提高这些离子的移动性和植物对这些元素的吸收效率。

氨基酸作为蛋白质的基本构成单元,也是植物根际分泌物的重要组成部分。

它们可以作为微生物的碳源和氮源,促进微生物的生长和活性。

同时,某些氨基酸如谷氨酸、天冬氨酸等还具有螯合金属离子的能力,对土壤中重金属的解毒和植物对营养元素的吸收具有积极作用。

糖类物质,如葡萄糖、果糖、蔗糖等,在植物根际分泌物中也占有一定比例。

它们可以作为微生物的能源物质,促进微生物的生长和繁殖。

糖类物质还能与土壤中的蛋白质和脂质结合,形成稳定的土壤团聚体,有利于土壤结构的改善和土壤水分的保持。

酚酸和黄酮类化合物是植物根际分泌物中的一类重要次生代谢产物。

它们具有很强的抗氧化性和抗菌活性,可以抑制病原菌的生长和繁殖,提高植物的抗病能力。

这些化合物还能与土壤中的蛋白质和核酸结合,影响微生物的代谢和遗传过程。

土壤生态学的研究进展

土壤生态学的研究进展

土壤生态学的研究进展土壤生态学是研究土壤环境中各种生物体之间的相互关系、作用及其对土壤生态系统功能、结构和稳定性的影响的学科。

随着人类对土地资源利用方式的改变,尤其是现代化农业的发展,土壤生态系统的健康状况受到了严重的影响。

因此,探索土壤生态学的研究进展,具有重要的学术和应用价值。

一、土壤微生物多样性的研究进展土壤微生物是土壤生态系统中最活跃和最广泛分布的一类生物,对土壤生态系统的功能和稳定性起着重要作用。

近年来,国内外土壤微生物多样性的研究成果不断涌现。

分子生物学技术的应用为土壤微生物多样性研究带来了革命性的变化。

核酸序列技术、微生物基因芯片技术等的发展,可以快速、准确地鉴定土壤微生物群落组成及其数量分布等信息。

同时,研究发现,土壤微生物多样性具有显著的地域分布规律,不同生态系统中的微生物群落组成存在较大差异。

此外,不同的土壤管理措施对土壤微生物群落组成和功能影响也受到研究关注。

有研究表明,施用有机肥料可以显著提高土壤微生物的数量和多样性,从而增强土壤肥力和生态功能。

而化学肥料的长期施用可能导致土壤微生物的多样性减少,对土壤环境产生不利影响。

二、土壤有机质动态的研究进展土壤有机质是土壤生态系统中重要的组成部分,对土壤肥力、保水能力和生态环境等方面起着重要作用。

然而,人类活动的影响、气候变化等原因导致土壤有机质的动态发生了变化,环境恢复和生态持续发展变得格外迫切。

有研究表明,土地利用方式和不同经营措施对土壤有机质含量和质量有显著影响。

对此,国内外学者展开了丰富的研究与探索。

其中,研究发现,土地利用方式对土壤有机质的积累数量和质量有着显著差异。

例如,湿地、森林等自然生态系统中土壤有机质含量相对较高,而荒漠、旱地等生态系统中土壤有机质积累相对较少。

另外,不同经营措施如施肥、走水田等都会对土壤有机质的产生和分解过程产生影响。

联合使用不同农业技术手段能在一定程度上促进合理的有机质循环。

三、土壤生态系统与全球变化关系的研究进展全球变化已经成为影响人类生存和发展的重大问题之一。

高通量测序技术在土壤微生物多样性研究中的研究进展

高通量测序技术在土壤微生物多样性研究中的研究进展

高通量测序技术在土壤微生物多样性研究中的研究进展一、本文概述随着生物技术的飞速发展,高通量测序技术已成为现代生物学研究的重要工具,尤其在土壤微生物多样性研究领域,其应用日益广泛。

本文旨在全面综述高通量测序技术在土壤微生物多样性研究中的最新进展,包括技术原理、应用实例以及面临的挑战和未来的发展趋势。

文章首先简要介绍了高通量测序技术的基本原理和发展历程,然后重点分析了该技术在土壤微生物多样性研究中的应用案例,如群落结构解析、功能基因挖掘以及生态功能研究等。

文章还讨论了高通量测序技术在应用中面临的挑战,如数据处理和分析的复杂性、成本效益比以及技术标准的统一等。

文章展望了高通量测序技术在土壤微生物多样性研究领域的未来发展趋势,包括技术优化、成本降低以及与其他技术的融合应用等。

通过本文的综述,旨在为相关领域的研究人员提供参考和借鉴,推动高通量测序技术在土壤微生物多样性研究中的深入应用和发展。

二、高通量测序技术原理与优势高通量测序技术,又称下一代测序技术(Next Generation Sequencing,NGS),是近年来生物学领域的一项革命性技术。

该技术利用大规模并行测序的原理,可以在短时间内对数以百万计的DNA片段进行测序,从而极大地提高了测序的速度和通量。

高通量测序技术的主要原理是通过将待测样本的DNA进行片段化,然后将其连接到测序引物上,最后利用高通量测序仪进行大规模并行测序。

与传统的Sanger测序法相比,高通量测序技术具有更高的测序速度、更低的测序成本和更高的测序通量,因此被广泛应用于各种生物学研究中。

在土壤微生物多样性研究中,高通量测序技术具有显著的优势。

高通量测序技术可以实现对土壤微生物群落的全面、深入的测序,从而获取更为丰富、准确的微生物多样性信息。

高通量测序技术具有较高的分辨率,可以识别到种、甚至亚种水平的微生物,这对于研究土壤微生物群落的组成和结构具有重要意义。

高通量测序技术还可以对土壤微生物群落的功能基因进行测序和分析,从而揭示微生物群落的功能多样性。

土壤微生物群落结构及其功能研究进展

土壤微生物群落结构及其功能研究进展

土壤微生物群落结构及其功能研究进展引言:土壤是地球上最重要的自然资源之一,积累了海量的微生物。

土壤微生物群落是土壤的重要组成部分,它们在土壤生态系统中扮演着至关重要的角色,包括有机质分解、养分循环和抗生素产生等。

近年来,随着高通量测序技术的发展和研究方法的改进,关于土壤微生物群落结构及其功能的研究取得了显著进展。

本文将综述当前土壤微生物群落结构及其功能的研究进展。

一、土壤微生物群落的结构1. 高通量测序技术在土壤微生物群落结构研究中的应用高通量测序技术的出现,使得研究者可以更准确、全面地了解土壤微生物群落的组成和结构。

通过对土壤样本DNA进行测序,可以快速获得海量的微生物序列数据,并进一步进行群落分析。

这种技术在土壤微生物群落结构研究中取得了巨大的突破,使我们对土壤微生物多样性、丰度和组成的认识更加深入。

2. 影响土壤微生物群落结构的因素土壤微生物群落结构受到多种因素的影响,包括土壤类型、土壤pH值、养分状况、土壤水分等。

这些因素会影响土壤微生物的生存和生长环境,从而影响其群落结构。

同时,植被类型、土壤管理措施和技术等也会对土壤微生物群落结构产生重要的影响。

二、土壤微生物群落的功能1. 有机质分解土壤微生物在土壤中起着关键的有机质分解作用。

它们通过分解有机物质,将其转化为无机物质释放到土壤中,为植物提供养分。

部分土壤微生物还具有产生酶的能力,可以分解更复杂的有机物质,如木质素和纤维素等。

2. 养分循环土壤微生物在养分循环中发挥着重要的作用。

它们参与氮、磷、硫等元素的循环过程,通过氮固定、铵化、硝化、氮化作用等过程,将有机氮转化为无机氮,并参与植物的养分吸收与利用。

3. 抗生素产生土壤微生物是天然产生抗生素的重要来源。

它们通过产生和释放抗生素等次生代谢物质,抑制土壤病原微生物的生长,从而保持土壤的健康。

这种天然的抗生素产生机制为农业生产提供了新的思路,可以减少对化学农药的依赖。

三、土壤微生物群落与土壤质量的关系1. 土壤微生物群落与土壤物理性质的关系土壤微生物通过分解有机物和环境修复作用,对土壤的物理性质有重要影响。

土壤微生物量研究方法进展

土壤微生物量研究方法进展

土壤微生物量研究方法进展陶水龙林启美 赵小蓉(中央广播电视大学 100031)(中国农业大学土壤和水科学系 100094)摘 要 微生物量是土壤中最活跃的成分,直接和间接地调节和控制土壤养分的转化和供应。

土壤微生物量的研究方法倍受关注,但直到近三十年才取得一些进展。

本文将介绍目前广泛应用的土壤微生物量研究方法,并对存在的问题进行讨论。

关键词 土壤 微生物量 研究方法 土壤微生物量是指土壤中活的微生物数量,虽然只占土壤有机物质的3%左右,但由于直接或间接地参与几乎所有的土壤生物化学过程,在土壤物质和能量的循环和转化过程中起重要的作用。

土壤是一个大的碳库,土壤中的碳与整个地球碳的循环有密切关系。

农业耕地土壤中的氮大部分是有机形态,约20%的磷和更多的硫为有机形态,尽管微生物量氮、微生物量磷和微生物量硫只占土壤全氮磷硫的很少一部分,但由于其周转很快,对土壤氮磷硫等养分的转化和供给,以及植物对养分的吸收起重要的调节和控制作用。

据估计植物吸收N、P、S的60%、47%、28%分别来自微生物量氮磷硫,植物的生长量也与微生物量有一定的关系。

此外由于微生物是土壤中有生命的成分,对土壤各种扰动极为敏感,微生物量的变化在一定程度上可以反应重金属和有机物等对土壤的污染程度。

由于土壤微生物量在土壤中的重要地位和作用,其研究方法格外令人关注。

同时由于其复杂性和可变性,直到80年代才取得一些进展。

本文将对国内外目前比较广泛采用的微生物量研究方法做一个介绍。

1 传统的研究方法自从人类观察到微生物以来,创造出许多方法来研究土壤微生物,稀释平板法或称平板计数法是分离和测定土壤中的微生物数量和种类的比较常用的研究方法。

它是基于一个基本的假设:即微生物能够在培养基中生长繁殖,而且一个微生物细胞只形成一个菌落。

但由于土壤中微生物种群和生活习性的多样性,只有极少一部分微生物能够在培养基上生长,况且并不是一个细胞只形成一个菌落,所以这个方法不可避免的低估了土壤微生物的数量。

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哈尔滨师范大学学年论文题目植物与微生物关系研究进展学生李春葳指导教师王全伟副教授年级 2009级专业生物科学系别生物科学系学院生命科学与技术学院哈尔滨师范大学2012年5月论文提要植物与其生长环境中的微生物关系密切,两者形成了植物—微生物共生体系统。

植物影响着其周围及体内的微生物的群落结构,这些微生物又通过其生命活动影响植物的生长发育。

了解与认识植物与微生物的相互作用对于农业生产具有重要意义。

本文就植物类型及植物根系分泌物对微生物群落结构及多样性的影响,植物根际微生物、叶围微生物和内生菌(包括内生真菌、内生细菌以及内生放线菌)对植物生长发育的影响等进行综述,并就其将来的研究方向做了展望。

植物与微生物关系研究进展李春葳摘要:植物与其生长环境中的微生物关系密切,两者形成了植物—微生物共生体系统。

植物影响着其周围及体内的微生物的群落结构,这些微生物又通过其生命活动影响植物的生长发育。

了解与认识植物与微生物的相互作用对于农业生产具有重要意义。

本文就植物类型及植物根系分泌物对微生物群落及其多样性的影响,植物根际微生物、叶围微生物和内生菌(包括内生真菌、内生细菌以及内生放线菌)对植物生长发育的影响等进行综述,并就其将来的研究方向做了展望。

关键词:植物植物根际微生物内生菌叶围微生物植物与微生物的相互作用主要包括植物与根际微生物的互作、植物与叶围微生物的互作、植物与内生菌的互作及植物对微生物多样性的影响等。

植物与周围环境生物的相互作用在自然界中普遍存在,其中以植物与微生物的互作为重要形式之一。

本文就植物类型及植物根系分泌物对微生物群落及其多样性的影响,植物根际微生物、叶围微生物和内生菌(包括内生真菌、内生细菌以及内生放线菌)对植物生长发育的影响等进行综述,并就其将来的研究方向做了展望。

1植物根际有益微生生物与植物的关系植物根际有益微生物主要指对植物生长和健康具有促进作用的土壤微生物。

这些微生物可以通过一些途径,促进植物定植、生长和发育[1、2]。

根据根际有益微生物主要作用可以将其分为植物根际促生微生物PGPM(plant growth promoting micribiology)和生防微生物BCA(biological control agents)2大类。

1.1植物促生微生物植物促生微生物主要包括根瘤菌(Rhizobium)、菌根菌等。

固氮微生物(自生固氮菌、联合固氮菌和共生固氮菌)可以通过固定大气中的N从而增加植物对氮素的吸收。

WuF2B发现,苗期海岛棉(Gossypium barbadense)接种自生固氮菌(Azotobacter sp.)、巴西固氮螺菌(Azospirillum brasilense)、多糖芽孢杆菌(Bacillus polymyxa)和根瘤菌后,其功能叶中氮、磷、叶绿素含量以及生物学产量均明显提高[3]。

尽管固氮微生物在非豆科植物以外的其他植物根际所占比例很小(1%),但对某些植物来说其根际固氮微生物所固定的氮素对其生长来说仍是重要氮源[1]。

有些植物根际促生微生物(主要是菌根真菌)可以通过影响植物根系形态及生理特征,如增加植物根系吸收面积、改变植物根系通透性从而影响植物对N、P、K的吸收[4]。

陈洁敏等[5]研究表明,分别接种3种AMF(泡囊丛枝菌根真菌)的玉米(Zeamays)对氮和磷的吸收比未接种的玉米增加了41.14%~78.29%。

一些植物根际促生微生物可以通过产生有机酸或酶一类的代谢产物作用于土壤中以螯合形式存在的营养元素,从而使其活化,特别是许多AM真菌对P直接进行活化,从而增加了土壤中植物可利用的P。

也有研究表明,菌根可以增加植物对水分的吸收,从而提高植物的抗旱能力。

1.2生物防治微生物根际生防微生物指通过产生一些抗菌物质抑制病原菌在植物根际定殖和发展,同时也能够诱导植物系统对病原菌和外界不良条件产生一定抗性,从而间接促进植物生长的一类根际微生物,研究比较多的是Trichodermaspp.和pseudomonasspp.。

在自然界中,植物、病原物、根际生防微生物和环境之间的关系极其复杂[6]。

只有生防微生物定殖菌数达到有效水平,才能在植物根际同病原菌竞争营养,产生抗菌物质,防止病原菌对植物的侵害[7]。

目前,国外已有大量的生防微生物被商品化,而国内对该领域的研究相对比较落后。

因此,继续从土壤和植物根际筛选生防微生物,并通过生物工程、细胞工程等手段进行改良从而获得高效生防微生物,并将其商品化是我国学者在该领域仍需深入研究的关键问题。

2 叶围细菌与植物的关系2.1叶围细菌在叶片表面的吸附细菌以“联合”或者“粘附”方式附生在植物表面。

“联合”方式是不稳固的、可逆的、非特异性的附着,与植物之间主要是进行电子交换。

大量研究表明,Ca2+参与了植物—微生物互作的信号传递。

“粘附”方式是借助于毛缘、纤维素的纤维丝以及细胞外多糖等特殊的附属结构来维持的,是比较稳固的、不可逆的[8、9]。

TF Preece 和WC Wrong(1981)对腐生细菌和病原细菌在寄主和非寄主植物表面的吸附情况进行了研究,证明病原细菌在寄主表面吸附具有特异性,在寄主植物叶片上吸附的比例(52%~92%) 比在非寄主植物上的比例高(11%~30%) 。

细菌细胞在叶表面的非特异性吸附则被认为与细菌胞外多糖的黏附特性有关[10]。

吸附在植物表面的病原菌并不一定表现出致病性。

P. syringae 菌株Cit7 和TL P2 能直接从健康的柠檬和马铃薯叶面上分离得到,并长期存活和形成大量种群。

丁香假单孢菌可在多种不同的寄主表面存在。

大豆假单胞菌P.sy2ringae. pv. glycinea 在大豆叶片表面也存在一个附生阶段,为其随后侵染真叶提供了很好的接种体来源;软腐欧文氏菌也可在寄主和非寄主植物叶面上附生一段较长的时间[11]。

2.2 叶围细菌与致病菌的关系自然条件下,植物病原细菌和非病原细菌广泛存在于植物地上部分的(包括叶、茎、花、果实等)表面或周围的环境中,一些细菌或者已完全适应叶围环境的一些菌株都能很容易的在其周围环境的土壤或者根围中找到。

试验表明,虽然一些细菌不是叶围的典型种类,但经常能在叶表面上发现[12]。

腐生性叶围微生物与致病性病原菌在叶围环境中存在着营养竞争。

尽管还没有直接的证据,但仍然可以相信,很多腐生性微生物对病原菌能产生拮抗作用。

通过对杨树易感和抗性无性系的微生物区系的研究发现,抗性品系的外分泌物能刺激微生物的生长,从而对病原菌产生拮抗。

2.3 叶围细菌与植物病害的关系叶围细菌与植物病害存在着定性和定量关系。

病害的发生与叶围细菌群体水平有关。

龙葵叶片的冻害程度与叶面微生物多少及季节有很大的关系,冬季叶片的冻害较严重,且冻斑直径较大。

叶片发生病害的概率随着叶片上细菌数量的增加而增加。

研究表明,火疫病表现症状前12~14d ,E.amylovora 群体水平平均达到(105 ~106 ) CFU/花时,每株梨树的发病率通常大于1次侵染。

在病原菌群体水平低于103 CFU/花时,见不到病害或只有极少数病害发生。

在调查食荚褐斑病时发现,流行病只发生在叶片上附生的丁香假单胞菌量超过104 CFU/ g(鲜叶)的田块中。

2.4 叶围细菌与植物冻害植物叶围的一些细菌具冰核活性( INA+ )。

这些冰核活性细菌可以作为冰核催化—10℃以上过冷却水迅速结冰,从而导致植物的冻害,使病原菌进入损伤组织并在其中繁殖。

INA+菌株是导致很多植物冻害的主要原因。

如杨树冰核活性细菌是导致杨树溃疡病的主要因素。

在我国东北地区,杨树上普遍存在着冰核活性细菌,并造成杨树大量发生细菌性溃疡病。

然而在另一种情况下, INA +细菌的存在并不重要,如在美国的东南部,春天的苹果和梨表面都能检测到细菌INA+ 的存在,但他们不引起冻害。

INA+的重要种类有:成团泛氏Pantoeaaggtomerans 、菠萝泛氏菌P.ananas 、大黄欧文氏菌E. rhapontici 、噬夏孢欧文氏菌E. uredovara 和丁香假单胞菌[13-16]。

3 内生菌与植物的关系一般将内生真菌分为两个类群,即禾草内生真菌(grass endophytes or balansiaceous endophytes)和非禾草内生真菌(non—grass endophytes)。

内生真菌赋予植物优良生长性状的特点与菌根真菌类似,如促进植物营养生长、光合作用增强、增加生物量(产量)并提高在逆境中的生存能力。

3.1 内生真菌能促进植物生长感染内生菌的植物具有比未感染植株生长快速的特点。

内生菌促进植物生长的机制是多方面的,内生菌可通过生物固氮作用、合成铁载体协助宿主植物从土壤中吸收铁离子、合成或促进植物合成多种植物生长激素、促进宿主根系生长和对多种无机离子的吸收以及合成某些小分子物质或者酶( 氨基环丙烷羧酸酶) 、提高寄主植物对霜冻等有害环境条件及有害病原生物的敏感性等方面来促进植物。

3.2 内生真菌能增强植物抗性感染内生菌的牧草对环境胁迫如干旱以及铝的毒害等具有更强抗性。

内生菌还可增强宿主对各种其他生物如病原细菌和真菌、线虫、昆虫及哺乳动物的抗性,保护宿主免受危害。

何红等从辣椒中分离108 株内生细菌,28.7% 的菌株对香蕉枯萎菌和黄瓜枯萎菌有拮抗作用,其中一株内生枯草芽孢杆菌( Bacillus subtilis) ,对植物炭疽病菌和番茄青枯病菌等多种植物病原真菌和细菌有强烈的抑制作用[17、18]。

袁军等[19]从马铃薯块茎中分离到133 株内生细菌,有40 株对环腐病菌有拮抗作用,占总菌株的30%。

有研究表明,豆科植物的根际细菌与VA 菌根相互作用,促进VA 菌根菌孢子的提前萌发,进入植物参与植物的养分运输,帮助植物吸收营养,提高光合作用,从而提高植物抗干旱、盐碱等胁迫的能力、增强抗病能力[20]; 其次内生菌还可以通过与病原微生物竞争生态位和诱导植物产生系统抗性( ISR)[21]来增强植物的抗性。

3.3 内生真菌对植物病虫害的防治内生微生物对植物病菌病害具有防治作用的例子很多。

王万能等从烟草根、茎和叶中筛选到的1 株内生细菌,对小麦纹枯病病菌、棉花立枯病病菌、烟草灰霉病病菌、烟草炭疽病病菌、棉花枯萎病病菌和烟草疫霉菌等有抑制作用,在温室栽培试验中,对烟草疫霉菌引起的烟草黑胫病有较高的防效,其防效达69.23%[22]。

Coombs 研究小组从小麦根部分离的60 多株放线菌筛选到防治小麦全蚀病的菌株,在温室试验中可使小麦全蚀病的危害降低70%[23]。

研究表明,荧光假单胞菌89B-61、孢囊假单胞菌N884、黏质沙雷氏菌90-13和枯草芽孢杆菌的代谢产物能够防治南方根结线虫[24]。

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