不同間作體系中作物根際微生物群落結(jié)構(gòu)多樣性特征.pdf

1、間作是一種能夠提高生物多樣性的種植方式，與單作比較通常具有明顯的產(chǎn)量優(yōu)勢。在我國北部、西北部以及西南部禾本科/禾本科及禾本科/豆科間作種植十分普遍。過去的研究主要集中在間作體系地上部通風(fēng)透光、提高光熱資源的利用方面，對地下部特別是根際過程關(guān)注不夠。本研究利用PCR-DGGE的分子生物學(xué)方法，對位于甘肅省武威市白云實(shí)驗(yàn)站的間套作長期定位試驗(yàn)，特別是小麥/蠶豆、玉米/蠶豆和小麥/玉米間作體系中的作物根際微生物群落結(jié)構(gòu)組成進(jìn)行了系統(tǒng)分析。結(jié)果

2、顯示： 1、間作能夠促進(jìn)不同作物根際細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)多樣性增加并改變其群落結(jié)構(gòu)組成，且間作的影響在定位試驗(yàn)實(shí)施第三年比第二年更加明顯。小麥/蠶豆間作能提高和改變小麥、蠶豆兩種作物根際細(xì)菌群落多樣性和群落結(jié)構(gòu)組成，并且主要表現(xiàn)在兩種作物的花期(2005年6月20日)，苗期不顯著(2005年5月13日)；玉米/蠶豆間作顯著提高和改變了苗期玉米(2005年6月20日)根際細(xì)菌群落多樣性和群落結(jié)構(gòu)組成；小麥/玉米間作對兩種作物根際細(xì)菌群落結(jié)

3、構(gòu)沒有產(chǎn)生顯著影響。 2、間作對不同作物根際真菌群落結(jié)構(gòu)的影響作用較弱。僅2005年6月20日即玉米苗期時(shí)，與花期蠶豆或小麥間作顯著提高和改變其根際真菌群落結(jié)構(gòu)多樣性和組成。 3、間作對不同作物根際氨氧化細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)組成的影響作用較強(qiáng)。玉米/蠶豆間作體系中，在兩種作物共同生長的前期和后期(2005年6月20日和7月24日)均表現(xiàn)出間作顯著改變了兩種作物根際氨氧化細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)組成，且以共同生長前期的作用更顯著；小麥/蠶豆間

4、作體系中，在作物花期(2005年6月20日)表現(xiàn)出間作顯著改變了小麥根際氨氧化細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)組成；小麥/玉米間作體系中，間作顯著改變了兩種作物根際氨氧化細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)組成，但對玉米的影響更大。 4、DGGE條帶序列分析結(jié)果表明：小麥、蠶豆和玉米三種作物根際的氨氧化細(xì)菌主要高度同源于亞硝酸螺菌；且各間作體系中作物根際主要氨氧化細(xì)菌的種類變化不明顯。 5、間作能夠促進(jìn)不同作物根際固氮細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)多樣性增加并改變其群落結(jié)構(gòu)組成。小

5、麥/蠶豆間作能夠提高和改變小麥、蠶豆兩種作物根際固氮細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)多樣性和群落結(jié)構(gòu)組成，并且主要表現(xiàn)在作物花期(2005年6月20日)，苗期不顯著(2005年5月13日)；玉米/蠶豆間作顯著提高和改變了苗期玉米(2005年6月20日)根際固氮細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)多樣性和群落結(jié)構(gòu)組成；小麥/玉米間作對兩種作物根際固氮細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)沒有產(chǎn)生顯著影響。 6、DGGE條帶序列分析結(jié)果表明：小麥、蠶豆和玉米三種作物根際的固氮細(xì)菌多與不可培養(yǎng)的固氮細(xì)菌

6、相似性較高，并且三種作物間存在一定差異。與蠶豆間作的小麥、玉米根際主要固氮細(xì)菌種類明顯增加；單、間作蠶豆根際主要固氮細(xì)菌種類差異較小。 7、此外，作物生長發(fā)育階段對根際微生物群落結(jié)構(gòu)組成也具有重要影響。 綜上所述，證實(shí)了間作對作物根際各種微生物群落結(jié)構(gòu)的影響作用，揭示了間作種植體系中地上部植物多樣性與地下部微生物多樣性的緊密聯(lián)系。為進(jìn)一步深入研究各功能微生物群落變化在間作體系養(yǎng)分利用和產(chǎn)量優(yōu)勢中的作用與機(jī)制奠定了理論基礎(chǔ)