根系分泌物对土壤微生物群落的影响研究开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

1.1研究意义

根系分泌物是一个古老而又年轻的研究领域，早在18、19世纪，deeandolle发现根系分泌物对邻近植株有促生和抑制作用^[1]。后来，halsted在1888年的报道加深了对根际效应的认识，他发现细菌在首稽根尖周围的聚集是由于根系分泌的刺激物质导致^[2]。在1904年，hihner提出了根际的概念，并认为根系分泌物是引起根际土壤与非根际上壤理化性质差异的主要原因，此后对根系分泌物的研究逐渐展开，但并未引起人们的普遍关注^[3]。直到20世纪50年代，研究者了解到根系分泌物与固氮菌的互利关系后，此领域的研究才日益被人们重视起来。

作物根际分泌物是新兴的研究热点，根系分泌物是植物与土壤进行物质交换和信息传递的重要载体物质，是植物响应外界胁迫的重要途径，是构成植物不同根际微生态特征的关键因素，也是根际对话的主要调控者。根系分泌物对于生物地球化学循环、根际生态过程调控、植物生长发育等均具有重要功能，尤其是在调控根际微生态系统结构与功能方面发挥着重要作用，调节着植物-植物、植物-微生物、微生物-微生物间复杂的互作过程。

2. 研究的基本内容和问题

2.1研究目标

本课题拟用四类物质（长链有机酸、小分子有机酸、氨基酸、糖），以每一类为一个分类单元进行分类组合物质添加试验，对土壤微生物情况就其关于抑病型土壤特征做一个分析，来对根系分泌物与土壤微生物的相互作用机制及根系分泌物对土壤元素的影响进一步的解析和说明。

2.2研究内容

3. 研究的方法与方案

3.1研究方法

首先购买四类物质（长链有机酸、小分子有机酸、氨基酸、糖）均为自标准试剂，模拟根系分泌物成分；用四类物质以每一类为一个分类单元进行分类组合物质添加到土壤中，对土壤微生物情况就其关于抑病型土壤特征做一个分析，荧光定量，扩增子（16s，its）测序分析，测定土壤中ca、mg、si、fe等土壤元素含量变化，从而揭示作物根系分泌物对土壤微生物群落、土壤元素的影响。

4. 研究创新点

1.没有采用传统的方法直接收集根系分泌物，而是订购标准试剂，模拟根系分泌物成分；

2.本试验不仅探究根系分泌物加入无处理土壤之后，对土壤微生物群落的影响；还把根系分泌物加入受病原菌侵染的拟南芥土壤中，探究土壤中微生物情况。

5. 研究计划与进展

2020.2-2020.3：配置23种溶液母液、七种添加母液（a、b、c、d、a b、b c、b d），为后期模拟根系分泌物做准备以及对土壤进行预培养；

2020.3-2020.4：物质添加，将添加溶液加入加土六孔板中；培养土壤，取土样，储存于冰箱中;在六孔板中种拟南芥；

2020.4-2020.5：对土壤微生物情况就其关于抑病型土壤特征做一个分析，荧光定量，扩增子（16s，its）测序分析；测定土壤中ca、mg、si、fe元素含量。