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中国农业生产中,豆禾间作历史悠久,不仅可以消除大豆农田中的“氮阻遏”问题,提高根瘤菌的固氮结瘤能力,还能够实现双增产。为此,本文将豆禾间作与接种根瘤菌WGF03及其缺失突变体△exoD相结合,研究二因素对大豆生长及细菌群落结构的影响。大豆植株生理指标方面结果表明:(1)甘蔗间作大豆与单作大豆相比,在大豆株高、瘤数、瘤重、根瘤酶活方面均有增加,间作方式能够促进大豆生长和结瘤固氮能力。(2)接种野生型根瘤菌WGF03促进效果最明显,间作及接种因素的叠加作用,共同促进了大豆的生长:株高在花期和成熟期分别增加了7.29%和5.3%,瘤数、瘤重方面增加了44.95%~70.89%不等,根瘤固氮酶活在4个处理中最高,达到28.99μ mol·g-1·h-1。接种突变菌△exoD后,增加趋势不明显,甚至在花期瘤数、花期瘤重以及根瘤固氮酶活方面出现抑制作用,减少了34.23%~51.02%不等。说明此突变菌的影响力超过问作的影响,起到负面抑制作用,推测根瘤菌的exoD基因会影响大豆植株生长,特别是在根瘤方面表现明显。对根瘤内生细菌群落结构分析发现:(1)根瘤内生细菌在花期数量较多,处理组之间相似性指数在84.3~92.3之间,差异较大;成熟期数量较少,处理组之间相似性指数在90.3~95之间,差异逐渐减小。(2)单作和间作方式下,多样性和相似性无明显差别,这是由于间作处理时,甘蔗根系距离大豆根瘤较远,影响不到根瘤内细菌群落结构。(3)在花期,接菌处理使得根瘤内生细菌的种类和数量明显减少,花期占优势的蓝藻门细菌协助外来根瘤菌进行生物固氮。在成熟期则由于接种根瘤菌竞争力减弱,土著根瘤菌最终占优势,使得四个处理组之间细菌群落结构差异不大,并且蓝藻门细菌数量也急剧减少。大豆根际、根围土壤细菌群落分析表明:(1)土壤细菌比对应的根瘤内生细菌更为丰富,且根际土壤中大多数细菌为PGPR菌,能够促进植物生长和营养的吸收。(2)两种分析方法均得出,根围细菌群落种类和数量的多样性大于根际细菌的。(3)高通量测序方法展示的相似性数据表现为根围土壤不间作处理组W4、W5、W6相似性极高,而由于间作及接菌处理,W1、W2、W3各有不同。表明间作体系中,甘蔗根系伸向大豆的根围区,根围群落结构受其影响。(4)接种的外源根瘤菌WGF03在根际土壤中,比不接种处理组的多样性要大,而突变菌则在根际、根围土壤中均没有表现出差异。推测野生型菌株WGF03的适应能力强,对周围土壤细菌的影响较大,分泌的大量胞外多糖或其他物质吸引着细菌往根际部分聚集。