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期刊信息/Journal information
南方农业学报
广西壮族自治区农业科学院
南方农业学报

广西壮族自治区农业科学院

李杨瑞

月刊

2095-1191

nfnyxb@163.com

0771-3243905、3244920

530007

广西南宁市大学东路174号

南方农业学报/Journal Journal of Southern AgricultureCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是由广西农业科学院主办的综合性农业科技期刊，主要报道农业科研新成果、新技术、新方法，农业生产新经验、新产业等。
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收录年代

    华东葡萄遗传连锁图谱构建及灰霉病抗性QTL定位

    潘凤英刘露露郭泽西曲俊杰...
    2383-2391页
    查看更多>>摘要：[目的]构建华东葡萄遗传连锁图谱,并定位其抗灰霉病QTL,为华东葡萄种质资源的高效利用及其抗灰霉病基因发掘提供理论基础.[方法]以高感灰霉病的欧洲葡萄赤霞珠为母本、抗灰霉病的华东葡萄1058-2为父本,以二者杂交F1代128株单株为群体材料,利用GBS(Genotyping-by-sequencing)简化基因组测序技术开发SNP分子标记,应用JoinMap 4.0构建遗传连锁图谱,使用MapQTL 6.0对F1代抗灰霉病表型进行抗灰霉病QTL定位.与葡萄参考基因组PN40024进行比对分析,筛选QTL区间的抗病候选基因.[结果]2019和2020年杂交F1代群体的灰霉病抗性多为中抗及以上.在亲本之间共鉴定到6357个SNP分子标记.挑选出在染色体上均匀分布的654个SNP分子标记用于构建华东葡萄遗传连锁图谱.该图谱包含19个连锁群,总长度为1843.67 cM,SNP分子标记间平均遗传距离为2.82 cM.根据2019和2020年的F1群体灰霉病表型数据,连续两年在LG9连锁群上定位到1个与灰霉病抗性连锁的QTL,命名为Rbc1.该QTL与SNP分子标记np6008紧密连锁,在2019和2020年表型中可解释的变异率分别为13.1％和12.6％.参考葡萄基因组PN40024的物理图谱和基因注释信息,Rbc1位于9号染色体物理距离5969～12345 kb内,在这个QTL区间含有45个与抗病性相关的基因,编码含有LRR结构域的受体激酶和推测的抗病蛋白.[结论]葡萄灰霉病抗性是多基因控制的数量性状,抗性亲本华东葡萄1058-2中存在抗病的主效QTL.筛选出的45个与抗病性相关的基因可能参与调控葡萄灰霉病抗性,后续可作为候选基因进一步解析华东葡萄1058-2灰霉病抗性功能.

    华东葡萄遗传图谱灰霉病QTL定位

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    海南和西双版纳植胶区橡胶树根际真菌群落多样性分析

    许心诺全飞魏亚情杨川...
    2392-2402页
    查看更多>>摘要：[目的]探讨不同气候区的植胶区橡胶树根际真菌群落组成和多样性差异以及环境因子相关性,为橡胶林高效种植管理及增产提质提供理论参考.[方法]以海南和西双版纳植胶区橡胶树为研究对象,通过提取橡胶树根际土壤样品的DNA,采用高通量测序技术研究分析两地橡胶树根际真菌的物种组成、多样性特征及主要驱动因子,并对其进行功能预测.[结果]海南和西双版纳在门水平和属水平上根际真菌组成及群落结构存在差异,西双版纳的担子菌门(Basidiomycota)相对丰度高于海南,但其子囊菌门(Ascomycota)和被孢霉门(Mortierellomycota)的相对丰度低于海南.降雨量和铵态氮(AN)对海南橡胶树根际真菌群落组成变异的解释率最高,速效钾(AK)和全钾(TK)对西双版纳橡胶树根际真菌群落组成变异的解释率最高.优势菌门中,子囊菌门与土壤有机质(SOM)呈显著负相关(P<0.05,下同),担子菌门与SOM呈正相关被孢霉门与SOM、AK呈显著负相关.在OTU水平上,海南植胶区橡胶树根际真菌的Shannon指数高于西双版纳,差异极显著(P<0.01);两地橡胶树根际真菌的β多样性差异不显著(P>0.05);海南植胶区橡胶树根际真菌的γ多样性更大.海南橡胶林根际真菌中内生菌—凋落物腐生菌—土壤腐生菌(Endo-phyte-litter saprotroph soil saprotroph)、真菌寄生菌(Fungal parasite)和菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal)的相对丰度明显高于西双版纳橡胶林根际真菌.[结论]土壤理化性质是影响橡胶树根际真菌的最主要原因,西双版纳的SOM高于海南,从而导致西双版纳担子菌门相对丰度较高,子囊菌门较低,且西双版纳的AK也高于海南,故西双版纳的被孢霉门相对丰度也较低.

    海南西双版纳土壤微生物土壤真菌根际真菌橡胶树

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    基于高通量测序的有机种植蔬菜地土壤微生物多样性分析

    曾广娟冯阳吴舒彭红丽...
    2403-2414页
    查看更多>>摘要：[目的]从微生物角度探究有机种植方式的优越性,揭示影响微生物群落多样性的环境因子,为建立合理的种植制度提供理论依据.[方法]以有机种植与常规种植方式的0～15和15～30 cm土壤为研究对象,采用高通量测序技术分析土壤微生物群落结构的差异,基于dbRDA分析明确影响微生物群落结构的关键土壤环境因子.[结果]2种种植方式下土壤微生物的丰富度指数和多样性指数均以细菌高于真菌.有机种植表层0～15 cm土壤细菌和真菌群落的多样性、丰富度和物种的均匀度均较高,且与其他土层有显著差异(P<0.05,下同).2种种植方式均表现为细菌以变形菌门、真菌以子囊菌门为优势菌门.有机种植方式显著提高细菌群落中放线菌门和绿弯菌门、真菌群落中担子菌门和球囊菌门的相对丰度,其中15～30 cm土层中放线菌门的相对丰度显著高于0～15 cm,而真菌2个菌门的相对丰度在不同土层间未表现出明显差别;常规种植则明显增加细菌中变形菌门和酸杆菌门及真菌中被胞菌门、壶菌门和捕虫霉门的相对丰度.有机种植能增加土壤中Haliangium和Mortierella等有益微生物类群的数量,常规种植则显著提升土传病害致病菌Ralstonia及植物病原菌Fusarium、Colletotrichum的数量和丰度.dbRDA分析表明,土壤环境因子对细菌群落的影响依次为全氮>全磷>有机质>pH>全钾,土壤环境因子对真菌群落的影响依次为全氮>全磷>pH>有机质>全钾.pH、有机质、全氮和全磷是显著影响土壤微生物群落结构的关键因子.[结论]不同土层起核心作用的微生物群落存在明显差异;有机种植能增加土壤中有益微生物菌群的丰度,降低土传病害及致病微生物的丰度.土壤全氮、全磷、有机质和pH是影响微生物群落结构的主要驱动因子.

    有机种植常规种植高通量测序微生物群落多样性

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    蔗鸭共生对红壤蔗地土壤养分、酶活性及细菌多样性的影响

    马文清郭强闭德金唐利球...
    2415-2424页
    查看更多>>摘要：[目的]分析红壤地土壤养分和微生物群落对蔗鸭共生的响应,揭示蔗鸭共生促进甘蔗生长及改良土壤的微生态机制,为蔗鸭共生在红壤蔗区的应用提供理论依据.[方法]采用大田原位试验设3个处理:甘蔗单作、蔗鸭共生和肉鸭纯养,于甘蔗成熟期采集甘蔗单作和蔗鸭共生处理0～20 cm根际土壤及肉鸭纯养处理0～20 cm土层土壤,测定并对比分析不同处理的土壤养分、酶活性及细菌群落多样性.[结果]与甘蔗单作相比,蔗鸭共生极显著降低了土壤铵态氮含量(P<0.01,下同),极显著增加了土壤蔗糖酶活性.Alpha多样性分析结果显示,土壤细菌群落多样性Chao1指数和Shannon指数均表现为甘蔗单作>蔗鸭共生>肉鸭纯养.样本检测到的细菌类群隶属于44门1079属.物种群落组成分析表明,放线菌门(Actinobacteriota)、变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、酸杆菌门(Acidobacte-ria)、拟杆菌门(Bacteroidota)、粘球菌门(Myxococcota)是广西红壤地土壤细菌相对丰度较高的优势菌群.在属水平上,Gaiellales、JG30-KF-CM45、Gaiella、黄色杆菌属(Xanthobacteraceae)、67-14、Vicinamibacterales、JG30-KF-AS9、Roseiflexaceae、芽单胞菌属(Gemmatimonadaceae)、芽孢杆菌属(Bacillus)、TK10、Sandaracinus、Vicinamibacteraceae、Rokubacteriales、小单孢菌属(Micromonosporaceae)为优势菌群.与甘蔗单作相比,蔗鸭共生明显提高了JG30-KF-AS9相对丰度.[结论]蔗鸭共生改变了土壤有效氮养分,显著增加土壤蔗糖酶活性,但短期内其根际土壤细菌群落结构无明显改变.

    蔗鸭共生土壤群落结构红壤高通量测序

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    不同种植模式对桑园土壤肥力和土壤细菌群落结构的影响

    周丽王一李冬兵刘筱雪...
    2425-2434页
    查看更多>>摘要：[目的]揭示间作下桑园土壤肥力、土壤微生物结构、多样性之间的关系,为改进桑园间套作模式和桑园培肥管理提供参考.[方法]以桑树净作为对照(CK),设桑树间作大豆(MSS)、桑树间作花生(MPP)和桑树间作甘薯(MST)3个间作模式,开展2年田间试验,分析4种种植模式下桑园土壤理化性状、细菌多样性指数和群落结构特征.[结果]土壤养分含量、OTU数量、α多样性指数和土壤细菌群落结构均随种植模式而变化.与CK相比,间作显著改变了土壤pH、速效钾含量,提高了土壤有机质、全磷和有效磷含量.α多样性分析结果表明,间作桑园土壤中细菌OTU数量及ACE、Chao1、Simpson指数均高于CK,其中间作处理的ACE指数与CK差异显著(P<0.05).高通量测序分析结果表明,种植模式影响桑园土壤中大于1％的优势细菌门数量,在丰度前10的细菌门类中,变形杆菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、芽单孢菌门(Gemmatimonadetes)、硝化螺旋菌门(Nitrospirae)是间作土壤中的优势种群,相对丰度之和在62.32％～71.27％;在属水平上,鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas)、Uncul-tured_bacterium_f_SC-I-84、Uncultured_bacterium_f_Chitinophagaceae、酸微菌(Ilumatobacter)、硝化螺旋菌(Nitrospi-ra)、JGI_0001001-H03、砂壤土杆菌(Ramlibacter)和黄色土源菌(Flavisolibacter)是间作土壤的优势细菌属,较CK分别高60.9％、50.0％、19.1％、17.9％、11.3％、25.0％、50.5％和45.6％.此外,各模式下土壤细菌属群落相对丰度与土壤养分含量存在一定的相关关系.[结论]不同桑园间作模式显著改变了桑园土壤pH及碱解氮和速效钾含量,并影响桑园土壤中优势细菌分类水平组成(门、属)和优势细菌的相对丰度,改变了细菌群落结构和丰富度;发展桑园间作大豆和花生有利于改良土壤理化性状,提高土壤细菌多样性,维护桑园土壤肥力.

    桑园间作模式土壤肥力细菌群落结构

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    改良剂对酸性植烟土壤固氮菌群落结构和丰度的影响

    赵辉王喜英谭智勇刘国权...
    2435-2443页
    查看更多>>摘要：[目的]研究不同改良剂对酸性植烟土壤固氮菌群落和丰度的影响,从固氮微生物角度为改良剂的筛选及其推广应用提供科学依据.[方法]采用田间单因素随机试验,设4个改良剂处理,分别为硅钙钾镁(T1)、白云石粉(T2)、硅钙钾镁+生物炭(T3)和白云石粉+生物炭(T4),以不施用改良剂为对照(CK).烟叶旺长期进行烟株农艺性状调查并采集根际土壤样品,以nifH基因作为分子标记,应用荧光定量PCR和高通量测序技术,研究不同处理的土壤固氮菌丰度和群落结构变化特征,并分析土壤固氮菌群落结构变化的主要驱动因素.[结果]施用不同改良剂普遍提高了烟株农艺性状及土壤pH、有机碳含量和C/N.施用改良剂可显著提高土壤固氮菌nifH基因丰度(P<0.05,下同),T1、T2、T3和T4处理分别较CK提高2.97、3.32、4.68和3.81倍.施用改良剂也提高了土壤固氮菌群落α多样性,且Chao1、ACE、Shannon和Simpson指数均以T3处理最高.相关分析结果表明,固氮菌丰度、Chao1和ACE指数与土壤pH呈显著正相关.在门水平上,共获得5个类群,其中放线菌门(Actinobacteria)、蓝藻门(Cyanobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)为优势类群.改良剂施用对固氮菌群落结构有显著影响,优势门和属发生变化,硅钙钾镁+生物炭处理显著增加放线菌门、蓝藻门、慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)和固氮螺菌属(Azospirillum)相对丰度.冗余分析结果表明,土壤pH、有机碳、硝态氮和C/N是驱动固氮菌群落结构变化的主要因素.[结论]硅钙钾镁+生物炭混施处理对缓解土壤酸化、改善烟田环境、促进烟株生长及提高固氮菌nifH基因丰度、群落α多样性和优势类群相对丰度效果显著,适合在酸性植烟土壤中推广应用.

    改良剂植烟土壤固氮微生物nifH基因丰度群落结构

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    生物炭对植烟土壤氮循环微生物及其功能基因的影响

    张汴泓王成己杨铭榆潘睿欣...
    2444-2456页
    查看更多>>摘要：[目的]探讨土壤氮循环微生物及其功能基因对生物炭改良的响应,阐明土壤理化因子与氮循环微生物之间的互馈机制,为生物炭改良土壤、提高作物氮素利用率及调控土壤氮循环过程提供理论依据.[方法]以烤烟品种云烟87为试验材料,通过全层生物炭改良(T1,30 t/ha)与不施生物炭(T0,对照)的对比,采用宏基因组学与qRT-PCR相结合的方法分析生物炭对烟株氮素积累量及烤烟根际土壤理化性质、氮循环相关微生物相对丰度和功能基因表达量的影响.[结果]与对照T0处理相比,2021和2022年T1处理烤烟氮素积累量显著提高45.75％和29.91％(P<0.05,下同).土壤碱解氮与硝态氮含量也较T0处理显著提高,而铵态氮含量则显著降低.宏基因组学分析结果表明,在微生物门水平上,T1处理较T0处理显著提高了根际土壤中奇古菌门(Thaumarchaeota)、酸杆菌门(Acidobacteriota)、绿弯菌门(Chloroflexi)及硝化螺旋菌门(Nitrospirae)相对丰度,其中奇古菌门相对丰度较T0处理提高23.76％;属水平上,与T0处理相比,T1处理亚硝化杆菌属(Candidatus_Nitrosotalea)相对丰度提高20.83％;在氮循环功能亚类上,T1处理较T0处理显著提高土壤氮循环过程中硝化作用nxrA、氨氧化作用amoA及固氮作用nifA的基因相对表达量,分别提高20.08％、250.37％和82.45％,同时反硝化作用的norB基因相对表达量降低39.76％.qRT-PCR验证分析表明施用生物炭对土壤氮循环过程的调控具有一定的持续性.冗余分析结果发现,土壤pH、无机氮含量与容重、孔隙度等理化性质是影响土壤氮循环的重要环境因子.相关分析结果表明,土壤pH、硝态氮含量及容重等理化性质与硝化、氨氧化微生物丰度及基因表达量均呈极显著正相关(P<0.01).[结论]在烟—稻轮作区采用30 t/ha生物炭进行植烟土壤改良有利于改善土壤理化特性,进而驱动土壤氮循环向氮高效利用途径转化,从而促进烟株氮素吸收.

    生物炭烤烟氮循环宏基因组学qRT-PCR

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    不同原材料生物炭对农田土壤阿特拉津去除性能及微生物群落结构的影响

    卫婷黄枫城李慧君陈艺杰...
    2457-2467页
    查看更多>>摘要：[目的]研究不同原材料生物炭对农田土壤阿特拉津去除效果和微生物群落的影响,获得去除土壤阿特拉津的最佳生物炭类型,为阿特拉津污染农田土壤的强化修复提供参考.[方法]以牛粪、甘蔗渣和污泥为原材料制备生物炭,分别于0、10、20、30和40 d测定阿特拉津降解率及土壤pH、有机质含量、腐殖质含量、酶活性和细菌群落结构,并采用冗余分析探明阿特拉津降解率与环境因子及土壤细菌群落结构的相关性.[结果]添加生物炭可明显促进土壤中的阿特拉津降解,3种生物炭的降解率排序为甘蔗渣生物炭(67.94％)>牛粪生物炭(58.39％)>污泥生物炭(48.63％).同时,添加生物炭显著提高土壤pH、有机质和腐殖质含量(P<0.05,下同),提升微生物活性和群落结构多样性,加速阿特拉津的生物降解,以甘蔗渣生物炭效果最显著,相较于不添加生物炭(CK),pH提升23.76％,有机质含量升高4.39 g/kg,腐殖质含量升高2.24 g/kg.此外,施入生物炭显著提高土壤脱氢酶、过氧化氢酶和脲酶活性,并促进阿特拉津降解菌鞘脂单胞菌科(Sphingomonadaceae)、伯克氏菌科(Burkholderiaceae)、链霉菌科(Streptomyceta-ceae)、微球菌科(Micrococcaceae)和小单孢菌科(Micromonosporaceae)的相对丰度提升.冗余分析表明,环境因子及降解功能微生物均对阿特拉津的降解做出贡献,甘蔗渣生物炭处理与pH、有机质、阿特拉津降解率及腐殖质呈正相关.[结论]施入生物炭可改善土壤理化性质(pH、有机质和腐殖质),明显提升阿特拉津降解菌鞘脂单胞菌科、伯克氏菌科、链霉菌科、微球菌科和小单孢菌科相对丰度,进而加速土壤中阿特拉津的去除,以甘蔗渣生物炭的效果最佳.收集废弃甘蔗渣制成生物炭,既可实现农业废弃物的回收利用,又能助力农田土壤中阿特拉津污染修复和地力提升.

    生物炭阿特拉津环境因子生物降解微生物群落

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    有机培肥条件下红壤区稻田土壤病毒多样性及其对生物地球碳循环的影响

    郭小军王欣周旦孙杰...
    2468-2477页
    查看更多>>摘要：[目的]探究不同有机培肥条件下稻田土壤病毒多样性、群落结构特征及其差异,为揭示病毒与寄主协同进化关系,以及病毒微生态系统驱动生物地球碳循环过程提供理论基础.[方法]长期定位试验开始于1981年,试验设置6个处理,每处理3次重复,试验处理分别为:(1)CK,不施肥;(2)NPK,单施化肥;(3)M1,早稻施绿肥;(4)M2,早稻施绿肥+早稻施猪粪;(5)M3,早稻施绿肥+晚稻施猪粪;(6)M4,早稻施绿肥+晚稻秸秆还田.2020年晚稻收获后,采集耕层(0～20 cm)土壤,通过宏病毒组测序平台、土壤常规理化分析等方法测定土壤宏病毒组以及土壤养分含量.[结果]红壤区稻田土壤病毒分布于37个科,微小病毒科(Microviridae)是红壤区稻田土壤主要的病毒类群.M3处理中长尾病毒科(Siphoviridae)、肌病毒科(Myoviridae)和痘病毒科(Poxviridae)丰度显著高于其他处理(P<0.05,下同),M2处理中微小病毒科和矮化病毒科(Nanoviridae)丰度显著高于其他处理.通过稻田土壤病毒宏基因组基因注释,鉴定出143个独特碳水化合物的运输和代谢基因,46个开放阅读框属于13种病毒辅助碳水化合物活性酶(CAZyme),其中糖苷水解酶最丰富,约占61.7％,其次为糖基转移酶.土壤病毒物种丰富度可在一定程度反映土壤pH、Mg2+含量和水稻产量的高低,病毒群落结构受pH、Mg2+含量等其他因素驱动.[结论]微小病毒科是红壤区稻田土壤主要的病毒类群,施用猪粪可显著提高土壤病毒群落结构和物种组成,病毒群落结构受土壤pH和Mg2+含量的显著影响.通过稻田土壤病毒宏基因组基因注释,在病毒体中检测到丰富的碳水化合物活性酶基因,主要分别属于糖苷水解酶类和糖苷转移酶,病毒编码的辅助代谢基因或代谢基因会改变细菌代谢,间接促进农业土壤的生物地球碳化学循环.

    红壤区稻田有机培肥土壤病毒多样性微小病毒科

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    烟草根黑腐病不同发病程度与土壤养分及微生物群落的关系

    高正锋白羽祥朱宣全徐丝...
    2478-2486页
    查看更多>>摘要：[目的]分析烟草根黑腐病发病程度对土壤养分及微生物群落结构的影响,探究不同病害发生条件下土壤环境、微生物群落间的关系,为烟草根黑腐病防控提供理论依据.[方法]以贵州省安顺烟区为调查区域,收集烟草根黑腐病不同发病程度(0、1、3、5级)烟株根际土壤,测定土壤理化性质;采用16S rDNA和ITS基因测序技术进行分析,探讨不同发病程度下烟株根际土壤养分、细菌及真菌群落结构差异.[结果]与正常土壤相比,随着病害程度的加重,土壤细菌群落的均匀度和丰富度降低,而真菌群落的均匀度和丰富度升高.与正常土壤相比,发病土壤中细菌群落鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、Candidatus_Udaeobacter、苔藓杆菌属(Bryobacter)和芽单胞菌属(Gemmatimonas)相对丰度下降,而芽孢杆菌(Bacillus)丰度上升;同时真菌群落镰刀菌属(Fusarium)、柱孢属(Cylindrocarpon)、毛霉属(Mucor)丰度下降,而Nicotiana、茎点霉属(Setophorna)、亡革菌属(Thanatephorus)、锥毛壳属(Coniochaeta)、织球壳菌属(Plectosphaerella)和四枝孢属(Tetracladium)丰度上升.指示物种分析结果表明,芽单胞菌属、织球壳菌属和四枝孢属可能是不同发病程度土壤细菌、真菌群落属水平差异的主要物种.冗余分析(RDA)和方差分解分析(VPA)结果表明,土壤铵态氮(NH-N)和有机质(SOM)是细菌、真菌群落结构发生变化的主要驱动因子.[结论]根际土壤中细菌芽单胞菌属丰度的下降和真菌四枝孢属丰度的上升是烟草根黑腐病严重发生的关键微生物因素,提高土壤SOM和NH-N含量能有效降低烟草根黑腐病发病程度.

    烟草根黑腐病土壤理化性状细菌真菌

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