植物内生菌多样性及其病害生防机制研究进展 被引量：11

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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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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：3

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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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生物技术助力黑土地保护性利用的应用与思考 被引量：7

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作者 宋显伟 张保才 +5 位作者 白洋 潘多峰 邓向东 王竑晟 孙波 曹晓风 《中国科学院院刊》 CSSCI CSCD 北大核心 2021年第12期1488-1496,共9页

我国东北黑土地经过60年高强度利用和不合理耕作导致其有机质减少、碳氮严重失衡、微生物群落失稳等一系列退化过程,严重威胁我国粮食安全和农业可持续发展。黑土有机质含量降低是黑土退化的核心问题。生物是一切有机质的源泉,生物驱动... 我国东北黑土地经过60年高强度利用和不合理耕作导致其有机质减少、碳氮严重失衡、微生物群落失稳等一系列退化过程,严重威胁我国粮食安全和农业可持续发展。黑土有机质含量降低是黑土退化的核心问题。生物是一切有机质的源泉,生物驱动的有机质动态平衡是维持农田生态系统稳定及土壤质量的基础。然而,东北水热资源限制致使生物驱动的土壤有机质转化困难,制约了黑土质量提升和保护性耕作技术的发展。中国科学院战略性先导科技专项(A类)"黑土地保护与利用科技创新工程(黑土粮仓)"设立了"黑土地产能和质量提升的现代生物学技术"攻关任务;该攻关任务围绕绿肥等生物驱动的土壤有机质动态平衡机理、秸秆低温腐解的生物学机制等重大科学问题开展研究,研发黑土质量提升相关的变革性、颠覆性生物技术,突破黑土有机质转化技术瓶颈,促使黑土地物质循环和生态系统功能趋于良性平衡,为黑土地质量和产能提升提供重要理论和关键技术支撑。 展开更多

关键词 生物技术 黑土地 质量 产能 绿肥 秸秆腐解 植物微生物组 微生物肥料

原文传递

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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植物微生物组群落构建及其病害防治应用进展

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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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入侵植物小蓬草的细菌群落组成和多样性研究 被引量：5

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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 细菌群落组成 Alpha多样性 16S RRNA基因 高通量测序

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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 被引量：4

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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� 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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植物微生物组的功能及应用研究进展 被引量：1

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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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植物微生物组研究现状及在黄芩上的应用展望

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作者 刁俊伟 许静远 +3 位作者 陈雪霏 谢国勇 朱艳 秦民坚 《药物生物技术》 CAS 2022年第5期522-527,共6页

植物的生命周期离不开各种微生物,微生物可以在植物的内部、根际和叶际等不同部位定殖进而影响其生长发育,这些微生物群体及其基因组统称为植物微生物组。越来越多的研究证实,植物微生物组可以调控植物生长发育,提高植物抗病、抗逆等能... 植物的生命周期离不开各种微生物,微生物可以在植物的内部、根际和叶际等不同部位定殖进而影响其生长发育,这些微生物群体及其基因组统称为植物微生物组。越来越多的研究证实,植物微生物组可以调控植物生长发育,提高植物抗病、抗逆等能力。除了在农作物中研究广泛,在药用植物的品质形成、抵御病虫害等研究中也取得一定突破。黄芩作为我国大宗中药材,随着需求量的增加,野生资源匮乏、流通药材品质参差不齐等问题日益凸显。文章从植物微生物组形成的影响因素、对植物生长发育的调控及主要研究手段进行综述,以期为深入了解、合理操纵植物微生物组,进而提高黄芩等药用植物的品质提供思路和参考。 展开更多

关键词 植物微生物组 作用关系 黄芩 品质形成

原文传递

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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药用植物微生物组的研究现状及展望 被引量：7

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作者 王红阳 康传志 +6 位作者 王月枫 王升 王铁霖 张燕 周利 刘大会 郭兰萍 《中国中药杂志》 CAS CSCD 北大核心 2022年第20期5397-5405,共9页

药用植物是中医临床用药的主要来源,我国已经实现药用植物的大规模栽培和生产。微生物作为未来农业可持续发展的重要资源,同样也将推动中药农业的绿色、生态、高质量发展。然而,有关药用植物微生物组的研究还非常有限,因此该文以微生物... 药用植物是中医临床用药的主要来源,我国已经实现药用植物的大规模栽培和生产。微生物作为未来农业可持续发展的重要资源,同样也将推动中药农业的绿色、生态、高质量发展。然而,有关药用植物微生物组的研究还非常有限,因此该文以微生物组研究的发展时间线为基础,对微生物组研究的起源、技术和热点进行综述,结合药用植物微生物组的研究现状,对未来的研究重点提出几点建议:①依据科、属、种对不同化学型药用植物的微生物组进行系统研究,揭示药用植物与微生物的共进化过程;②开展药用植物微生物组在时间和空间尺度的研究,掌握微生物对药用植物生长发育和次生代谢产物积累的作用规律;③寻找合适的药用植物模式物种,建立药用植物与微生物互作的研究模型;④挖掘药用植物核心微生物组,将核心微生物组成员应用于中药生态农业;⑤推进药用植物微生物育种的研究工作,为药用植物育种提供新的途径;⑥利用高通量测序和传统培养分离相结合的方法研究药用植物微生物组,加快未培养微生物菌株的开发和利用;⑦建设药用植物微生物菌种保藏平台及其代谢产物数据库,加强交流与合作,实现数据共享。以此来推动药用植物微生物组研究的高效、快速发展。 展开更多

关键词 药用植物 微生物 药用植物微生物组 共生功能体 核心微生物组

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