黄连土壤微生物多样性及其酚酸降解菌筛选与降解机制
发布时间：2021-06-17 03:25
土壤微生物多样性是影响中药材生长的重要因素,而药材连续种植过程中由根系分泌的酚酸类化感物质对土壤微生物多样性有重要的影响。黄连是一种应用广泛的传统中药材,连作障碍严重限制了黄连的产量和品质,黄连种植土壤中的阿魏酸、对香豆酸、原儿茶酸等酚酸浓度呈逐年增加趋势,这种酚酸的积累被认为是导致黄连连作障碍的主要原因,然而酚酸对黄连土壤微生物多样性的影响尚不明确。随着高通量测序技术在土壤微生物多样性研究中的应用,系统性分析土壤微生物随环境因素的变化变为可能。此外,自然环境中酚酸降解过程非常缓慢,从黄连种植土壤中筛选高效酚酸降解菌株,阐明其降解机理,将为酚酸的生物降解和微生物多样性的恢复奠定基础。目的:采用高通量测序技术分析重庆石柱县不同种植年份的正茬/连作黄连根际土壤微生物群落结构的变化,研究种植黄连对微生物多样性和土壤理化因子的影响。同时结合培养法,分离黄连种植土壤中的微生物,筛选出能够高效降解酚酸的菌株,解析降解途径并阐明相关基因的功能。方法:1.检测土壤理化指标并提取黄连根际土壤微生物总DNA,对16S/ITS扩增子进行高通量测序。对测序结果进行聚类分析、Alpha多样性分析、Beta多样性...
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
6SrDNA和ITS序列组成及扩增子测序流程
图 1.2 植物-土壤-微生物互作[32]Figure1.2 Plant-soil-microbial interaction.2 土壤中酚酸类化感物质研究现状.2.1 根系分泌物与酚酸类化感物质在土壤中的积累根分泌物（root exudate）是最先由德国学者 Hihen 提出“根际”概念后相关才逐渐开展，根系分泌物包括植物所释放的用于抵御病原微生物入侵的次级物和一些化感自毒物质。根系分泌物中根尖主要负责大分子有机物的分泌，长区主要负责小分子可溶性有机化合物的释放。20 世纪 70 年代 E.L.Rice 提物通过根系、淋溶或凋落物向周围环境中释放的化学物质称为化感物allelochemicals），化感物质可能影响植物本身或同科植物的生长发育，将对生长有负面影响的称为自毒物质，例如连作黄瓜的根须浸提物对其种子萌发苗生长有显著影响[35]；三七土壤水提液对三七的发芽率和苗高有着不同程度感作用，三七根中的皂苷和挥发油已被证实具有化感自毒作用[36]。土壤中根系分泌物的种类受到上覆植株的种类、光合作用速率、生理因素
图 1.3 土壤中常见酚酸的结构示意图Figure1.3 Structural diagram of common phenolic acids in soil酸（benzoic acid）、苯乙酸（phenylacetic acid）、对羟基苯甲酸（p-hydroxybenzoic acic acid）、香草酸（vanillic acid）、肉桂酸（cinnamic acid）、对羟基肉桂酸（p-hydroxycinnam乙酸（p-hydroxyphenylacetic acid）等。酸对植物和微生物的化感作用酸类化合物由植物合成，通过根系分泌、雨雾淋溶等方式进入土壤明当酚酸类化合物积累至一定浓度时就开始对周围微生物及植株产植物的化感作用主要包括改变细胞膜通透性、影响酶活性、抑制种生长、改变土壤 pH、抑制微生物生长、影响微生物群落结构等。酚破坏膜的完整性，使植物根部的胞外硫氢基减少进而导致类脂的过根系细胞膜的完整性[46]。低浓度百花丹参根须浸提物对丹参有效成进作用，但高浓度下反而抑制有效成分的积累[47]；在连作西洋参根[43]
本文编号：3234366
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
6SrDNA和ITS序列组成及扩增子测序流程
图 1.2 植物-土壤-微生物互作[32]Figure1.2 Plant-soil-microbial interaction.2 土壤中酚酸类化感物质研究现状.2.1 根系分泌物与酚酸类化感物质在土壤中的积累根分泌物（root exudate）是最先由德国学者 Hihen 提出“根际”概念后相关才逐渐开展，根系分泌物包括植物所释放的用于抵御病原微生物入侵的次级物和一些化感自毒物质。根系分泌物中根尖主要负责大分子有机物的分泌，长区主要负责小分子可溶性有机化合物的释放。20 世纪 70 年代 E.L.Rice 提物通过根系、淋溶或凋落物向周围环境中释放的化学物质称为化感物allelochemicals），化感物质可能影响植物本身或同科植物的生长发育，将对生长有负面影响的称为自毒物质，例如连作黄瓜的根须浸提物对其种子萌发苗生长有显著影响[35]；三七土壤水提液对三七的发芽率和苗高有着不同程度感作用，三七根中的皂苷和挥发油已被证实具有化感自毒作用[36]。土壤中根系分泌物的种类受到上覆植株的种类、光合作用速率、生理因素
图 1.3 土壤中常见酚酸的结构示意图Figure1.3 Structural diagram of common phenolic acids in soil酸（benzoic acid）、苯乙酸（phenylacetic acid）、对羟基苯甲酸（p-hydroxybenzoic acic acid）、香草酸（vanillic acid）、肉桂酸（cinnamic acid）、对羟基肉桂酸（p-hydroxycinnam乙酸（p-hydroxyphenylacetic acid）等。酸对植物和微生物的化感作用酸类化合物由植物合成，通过根系分泌、雨雾淋溶等方式进入土壤明当酚酸类化合物积累至一定浓度时就开始对周围微生物及植株产植物的化感作用主要包括改变细胞膜通透性、影响酶活性、抑制种生长、改变土壤 pH、抑制微生物生长、影响微生物群落结构等。酚破坏膜的完整性，使植物根部的胞外硫氢基减少进而导致类脂的过根系细胞膜的完整性[46]。低浓度百花丹参根须浸提物对丹参有效成进作用，但高浓度下反而抑制有效成分的积累[47]；在连作西洋参根[43]
本文编号：3234366
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