AM真菌对红壤团聚体稳定性及其抗蚀能力的影响机制

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    41807078
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    24.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    D0710.土壤侵蚀与土壤肥力
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Soil microbes drive soil aggregate formation and stabilization, play key roles in improving soil resistance to erosion. Arbuscular mycorrhizal (AM) fungi are closely involved in soil aggregate stabilization. However, the impacts of AM fungi on soil aggregate surface structure, pore structure features and soil resistance to water erosion are unclear. The project plans to collect soil samples from eroded red soil area with vegetation restoration. Initially, Illumina Miseq sequencing and AM fungal spore morphological identification are employed to characterize the AM fungi communities in soil aggregates of different sizes. The hyphal distribution in soil aggregates and hyphal structural traits, and soil aggregate stability will be analyzed to sort the key AM fungi community maintaining the soil aggregates stability. Second, a greenhouse study will be conducted using root-hyphae compartment approach and key AM fungi. Environmental scanning electron microscope and synchrontron-based X-ray micro-computed tomography will be used to observe the surface structure and aggregate pore characteristics, aiming to decipher the mechanism of key AM fungi stabilizing soil aggregates. Last, the micro-plots and rain-simulated experiment will be carried out to investigate the effect of AM fungi on the runoff and sediment generation, in order to determine the influence of AM fungi on soil aggregate stability and soil resistance to water erosion. The results will be of great significance in clarifying the mechanisms underlying AM fungi influencing soil aggregate stability, and lay the foundation for utilizing soil microbes to enhance the efficiency of plant measures to conserve soil and water.
土壤微生物是团聚体形成和稳定的驱动力,是提高土壤抗蚀能力的关键因素。AM真菌在团聚体的稳定过程中发挥重要作用,但AM真菌对团聚体表面结构特征、孔隙结构特征和土壤抗蚀能力的影响机制尚不清楚。本项目拟选择红壤侵蚀地水保植物修复区,采用高通量测序和孢子形态鉴定,结合各粒径团聚体中AM真菌菌丝分布、结构特征和团聚体稳定性分析,确定维持团聚体稳定性的关键AM真菌群落;选择关键AM真菌进行分室培养试验,利用扫描电镜和同步辐射CT扫描技术观察团聚体表面结构和孔隙特征,分析AM真菌影响土壤团聚体稳定性的微观机制;采用微小区试验和人工模拟降雨试验监测AM真菌对土壤产流产沙规律的作用,研究AM真菌对土壤团聚体稳定性能和抗蚀能力的影响。本项目对阐明微生物影响土壤团聚体稳定性的机制有重要意义,为合理高效利用土壤微生物强化水土保持植物措施效益提供理论基础。

结项摘要

土壤微生物与土壤结构形成、稳定和功能密不可分,其中的AM真菌更是在土壤团聚体的形成和稳定过程中发挥重要作用,但AM真菌与土壤侵蚀之间的关系尚不明确。本项目解析了AM真菌在红壤团聚体内的分布特征,发现Glomus是红壤团聚体内的优势属;不同粒径团聚体的AM真菌群落组成相似,但多样性随粒径降低而增加,这与不同粒径团聚体内养分含量差异有关。土壤细菌群落多样性随水土流失治理年限增加而增加,治理区土壤真菌和细菌群落组成与未治理对照和次生林差异显著,且朝着次生林方向演替,随治理年限增加不断提高的土壤肥力驱动微生物群落变化,且真菌营养型随治理年限延长从腐生型向共生性转变。AM真菌可通过促进白三叶、百喜草、狗牙根和雀稗地上部生长,提高植被覆盖效率;AM真菌同时可促进这4种草本根系发育,增加水稳性大团聚体含量,且AM真菌对白三叶的促生效果最优。水流冲刷试验表明,AM真菌对紫云英、百脉根、结缕草和狗牙根构建草沟的径流量无显著影响;但AM真菌显著抑制了侵蚀沟发育,通过降低径流功率显著降低了产沙量,在侵蚀控制方面具有显著贡献。

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(2)
Paving the Way From the Lab to the Field: Using Synthetic Microbial Consortia to Produce High-Quality Crops.
为从实验室到现场铺平道路:利用合成微生物菌群生产高质量产品
  • DOI:
    10.3389/fpls.2018.01467
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    Frontiers in plant science
  • 影响因子:
    5.6
  • 作者:
    Kong Z;Hart M;Liu H
  • 通讯作者:
    Liu H
The distribution of arbuscular mycorrhizal fungal communities at soil aggregate level in subtropical grasslands
亚热带草原土壤团聚体水平丛枝菌根真菌群落分布
  • DOI:
    10.1080/03650340.2021.1928088
  • 发表时间:
    2021-05
  • 期刊:
    Archives for Agronomy and Soil Science
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Liu Hongguang;Hart Mir;a;Kong Zhaoyu
  • 通讯作者:
    Kong Zhaoyu

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其他文献

不同栽培方式对地下滴灌棉花形态指标及产量的影响
  • DOI:
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  • 期刊:
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    王振华
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  • 发表时间:
    2018
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
    侯梦杰
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  • 期刊:
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    湛蔚;唐明;刘洪光
  • 通讯作者:
    刘洪光
长期膜下滴灌农田土壤盐分时空变化
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  • 发表时间:
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    Li Mingsi, Liu Hongguang, Zheng Xurong (College of
膜下滴灌盐碱地排水工程控盐效果试验研究
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  • 作者:
    阿尔娜古丽·艾买提;刘洪光;何新林;李明思;龚萍
  • 通讯作者:
    龚萍

其他文献

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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