宁夏黄土高原马铃薯连作及间作栽培对土壤微生物遗传多样性的影响

【摘要】马铃薯是宁夏黄土高原重要的高产粮菜兼用作物,在宁夏农业生产中占有举足轻重的地位。由于土地资源的限制,马铃薯连作栽培现象非常普遍。本研究采用BOXAIR-PCR、16SrDNA和T-RFLP技术对宁夏南部山区马铃薯土壤微生物遗传多样性进行研究,旨在为探讨马铃薯连作障碍原因提供理论依据。研究结果如下：(1)采用BOXAIR-PCR、16SrDNA技术对土壤可培养细菌遗传多样性研究表明：四个连作年限两个生育时期8份土样共分离到91株细菌菌株,遗传相似系数范围在0.531-0.939,分群结果分散,遗传结构存在多样性,不同连作年限结薯期根际土细菌群落分布不同,且随着连作年限增加,可培养细菌遗传多样性呈下降趋势。结合酶切图谱筛选出的41个代表菌株可分为23个种,分属于12个属,以芽孢杆菌属(Bacillus)最多,占53.6%,23个细菌种分布于6个系统发育群。(2)利用T-RFLP技术对土壤微生物遗传多样性研究发现：和对照连作0年相比,马铃薯连作栽培1年,6年和10年的土壤细菌多样性水平随连作年限的增加而下降,土壤真菌多样性水平随连作年限的增加而上升；菌群结构发生变化；各连作栽培年限、不同生育时期的非根际土细菌和真菌多样性水平均高于根际土的多样性水平,但遗传多样性水平与生育时期关系不大。(3)土壤细菌群落结构变化主要表现为：群落的总纲数下降,成熟期根际土细菌群落的益生菌在减少,潜在的病原菌在增加,马铃薯根际细菌群落的功能受到破坏。芽孢杆菌纲与鞘氨醇杆菌纲细菌所占比例随连作年限增加而下降,连作0年根际土中丝状杆菌属细菌在连作后的土壤中消失；β-变形菌纲细菌所占比例随连作栽培年限增加而升高,在连作10年的根际土中还出现了有潜在致病菌的罗尔斯通菌属特有的细菌。(4)土壤真菌群落结构变化主要表现为：座囊菌纲煤炱目所占比例最大,座囊菌目和丝孢酵母目为根际土中特有菌目,炭角菌目和花耳目则为非根际土的特有菌目。无论根际土还是非根际土,煤炱目,肉座菌目及蜡壳耳目在四个连作年限各生育时期土样中均出现,在结薯期和成熟期的土样中,煤炱目的比例随连作年限的增加而下降,而肉座菌目和蜡壳耳目比例随连作年限的增加而升高。(5)间作栽培能够改变连作马铃薯土壤细菌和真菌多样性水平,其中马铃薯/蚕豆间作模式对马铃薯连作栽培土壤改良的效果好于马铃薯/玉,米和马铃薯/荞麦的间作模式,并且对马铃薯连作年限越长的土壤改良效果越好。
【作者】秦越；
【导师】刘萍；
【作者基本信息】宁夏大学，作物遗传育种，2014，硕士
【关键词】马铃薯；连作栽培；微生物遗传多样性；BOXAIR-PCR；16SrDNA；T-RFLP；间作栽培；

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