HomeРазноеОткрытая и закрытая корневая система это: Page not found — Минипитомник растений «Растения для Вашего сада»

Открытая и закрытая корневая система это: Page not found — Минипитомник растений «Растения для Вашего сада»

Содержание

Управление Россельхознадзора по Забайкальскому краю

При наступлении массовой реализации посадочного материала, многих дачников интересует вопрос, какие саженцы лучше всего приобрести для своего участка; ведь его можно условно разделить на 2 категории: саженцы с открытой и саженцы с закрытой корневой системой. Попробуем вместе раскрыть секреты этого, на первый взгляд непростого вопроса.
Саженцы с открытой корневой системой – растения, которые выращены в открытом грунте, затем выкапывают и реализуют с оголенными корнями. Преимуществом данной категории саженцев является низкая цена, они удобны при транспортировке и посадке, имеют небольшой вес. Из недостатков можно выделить ограниченный срок покупки и посадки (весной до набухания почек, осенью – с середины сентября до первых заморозков), также их необходимо высаживать на постоянное место сразу после покупки, в виду того, что открытые корни быстро пересыхают, что может привести к гибели растений.

Для быстрой адаптации таких саженцев, обращайте внимание на корневую систему, которая должна быть ветвистой с большим количеством тонких всасывающих корешков. Весной саженцы следует покупать в состоянии покоя (растения с набухшими или распустившимися почками будут дольше приживаться или вовсе погибнут).
/Саженцы с закрытой корневой системой — растения, выращиваемые в специальных теплицах сразу в отдельных емкостях, полиэтиленовых пакетах, в них же они и поступают на продажу. Такие саженцы характеризуются отличной приживаемостью, удобны при транспортировке и хранении. Из недостатков: высокая цена, недостаточная адаптация к условиям открытого грунта.
В фазу цветения и плодоношения саженцев с закрытой корневой системой вступают быстрее.
И в заключении, приобретайте саженцы исходя из своих возможностей, но не забывайте, что от качества посадочного материала зависит будущий урожай. Поэтому саженцы нужно приобретать в надежных питомниках и магазинах с документами, подтверждающими сортовые и посевные качества.

что нужно знать, приобретая колючих красавиц?. Советы и рекомендации для вашего дома от компании Арсенал Товаров.


Сегодня от разнообразия сортов роз, представленных в наших магазинах, на рынках, в специализированных торговых центрах и на сайтах питомников разбегаются глаза. Неопытные садоводы приходят в восторг и мечтают немедленно обзавестись собственным розарием, тем более, что многие предложения саженцев роз более чем доступны по цене. Решающим аргументом обычно становится «недорого, в крайнем случае, и выбросить не жаль». Однако цветоводы, на протяжении долгих лет занимающиеся выращиванием, коллекционированием и продажей роз, настаивают на том, что к выбору саженцев необходимо подходить без спешки и с должным вниманием. С одной стороны, роза – достаточно требовательное растение, которое не терпит пренебрежительного отношения. С другой стороны, правильный выбор саженца – это уже половина успеха в выращивании заветного розового куста, который будет радовать хозяев сада и их гостей пышным цветением.

Для начала нужно помнить, что саженцы роз подразделяются на две большие группы: ЗКС и ОКС, то есть с закрытой и открытой корневой системой. ЗКС саженцы изначально выращиваются в контейнерах, пакетах или горшочках, в которых их будут продавать. В этом случае роза формирует развитую корневую систему, которая пронизывает земляной ком. Перед посадкой такой контейнер снимают, корни с землей при этом сохраняют его форму, земляной ком не рассыпается, в нем прекрасно видна густая сеть тонких всасывающих корешков белого цвета. Эти корешки очень хрупкие и требуют осторожного обращения, зато после пересадки именно они обеспечат питание саженца и помогут ему быстрее прижиться на новом месте. Саженцы ОКС предполагают выращивание в полевых условиях, их корневища при продаже чаще всего просто завернуты во влажную тряпку, бумагу, либо обернуты мхом – этого достаточно, чтобы на некоторое время уберечь корневую систему саженца от пересыхания. Главный плюс таких саженцев невысокая цена, да еще возможность лучше осмотреть корни перед покупкой (корневая система должна быть густой, развитой, в идеале – с белыми концами корешков, что говорит о жизнеспособности саженца и продолжающемся росте).

Кроме того, саженцы могут быть либо привитыми, либо корнесобственными. В первом случае это означает, что саженец розы растет не на «родном» корне, а привит на более морозостойкую культуру (лучшим и наиболее часто применяемым подвоем является шиповник собачий – rosa canina). Во втором случае саженец получают путем черенкования, благодаря чему у розы развивается собственная корневая система. Оба способа имеют свои плюсы и минусы. Так, привитые саженцы лучше переносят морозы, даже при вымерзании наземной части куст чаще всего способен восстановиться – для этого достаточно, чтобы в прикорневой части уцелела хотя бы одна почка. Разумеется, такая живучесть не избавляет цветовода от необходимости укрывать розы на зиму: лапник, опилки, листья, торф, окучивание, снежная подушка – в ход идут любые средства, способные надежно защитить саженцы. Опытные садоводы знают, что при обеспечении надежного укрытия даже не самые морозостойкие сорта роз, предназначенные для выращивания в открытом грунте, способны прекрасно перенести зиму.

Что касается корнесобственных саженцев, то здесь главным плюсом является то, что такие растения избавлены от появления «дичков» (ростков корневой культуры, появляющихся на подвое). Внешне корнесобственные саженцы в первые год-два жизни уступают своим привитым сородичам, однако затем успешно нагоняют их, образуют мощную корневую систему и превращаются в роскошные кусты с красивыми цветами.

Оптимальным возрастом для приобретаемых саженцев является период от года до трех, более старые розы покупать не имеет смысла – ведь срок жизни розовых кустов составляет только 10-15 лет. Перед покупкой саженцы роз нужно внимательно осмотреть. Во-первых, насколько возможно, оценить корни: нет ли почерневших, то есть гнилых, корешков, развита ли корневая система, насколько она густая. Порой недобросовестные производители пытаются искусственно завысить цену, помещая полевые саженцы в контейнеры перед продажей и выдавая таким способом ОКС за ЗКС. Проверяется это достаточно просто: саженцы ЗКС нельзя без усилия вытянуть из емкости, в которой они растут, и после снятия емкости земляной ком сохраняется – у подделок же саженцы выдергиваются легко при минимальном усилии, а земляной ком рассыпается, поскольку корни растения не сдерживают его.

От корней переходим к побегам: нет ли на них пятен, следов болезней, гнили, плесени. Стебли должны быть упругими, возможно зеленоватыми и обязательно гладкими (сморщенные стебли говорят о пересушенности саженца; недостаток влаги можно восстановить, но риск, что такой саженец погибнет, все равно велик – поэтому стоит тщательно все взвесить, прежде чем приобретать пересушенные саженцы). Обычно производители покрывают саженцы роз воском, который защищает их от пересыхания и препятствует развитию болезнетворных бактерий. Воском могут быть залиты как срезы и верхние части побегов, так и весь саженец целиком. В этом случае не лишним будет убедиться, что под воском (который порой щедро покрывает растение слоем толщиной 1-2 мм) роза живая – например, осторожно снять кусочек воскового покрытия со стебля, а если подозрения все еще остались – слегка процарапать кору, у жизнеспособных саженцев под наружным слоем будет покрытая растительным соком светлая древесина. Если речь идет о покупке привитых саженцев, лучше всего выбирать те, что имеют несколько развитых одревесневших стеблей (от двух до пяти).

Кроме того, обязательно нужно осмотреть место прививки: если прививка выполнена качественно, ниже и выше места прививки диаметр корневой шейки растения будет одинаковым. Наконец, в последнюю очередь оценивают листья, на них также не должно быть следов вредителей и болезней, в идеале почки саженца должны быть в состоянии покоя, максимум (если покупка происходит ближе к середине весны) – с едва проклюнувшимися ростками.

Саженцы с открытой корневой системой опытные садоводы настоятельно рекомендуют после покупки дополнительно продезинфицировать (например, раствором из 30 гр медного купороса либо 1 столовой ложки фундазола, разведенных на 10 литров воды). Приобретенные саженцы, если их посадка откладывается на некоторое время, хранят следующим образом: корни заворачивают в мокрую ткань, побеги – в мокрую бумагу, затем саженец целиком укутывают в полиэтилен и помещают в прохладное место. Таким способом можно оттянуть прорастание саженца на неделю-полторы. Лучше всего для хранения роз подходит не промерзающий не отапливаемый подвал, где в течение зимы температура держится на уровне от 0°C до +2°C.

Если же требуется обеспечить более длительное хранение, например, для приобретенных поздней осенью саженцев роз, то их можно до весны прикопать в ящик с мокрым песком, предварительно укоротив побеги и корни, удалив всех сломанные или сухи части корней и побегов. Ящики также помещаются в прохладный подвал, где розы прекрасно переносят зимовку и успевают накопить на корнях каллус, из которого после высадки начинает развиваться новая корневая система. Воск с саженцев при хранении обычно не удаляют: он обеспечивает дополнительную защиту растений от плесени, а после высадки, когда розы пойдут в рост, восковая корочка сама потрескается и осыплется. Если же посадка производится сразу после покупки, можно осторожно соскрести восковое покрытие с саженцев зубочисткой.

Важно правильно выбрать место для посадки саженцев. Совершенно не подходит для этого южная сторона – на солнцепеке розы хуже растут и плохо цветут; также нельзя сажать их на сильном уклоне, в местах, подверженных сквознякам, под деревьями (после дождя с веток часами капает, а розам вреден избыток влаги) и в затененных местах, где солнца днем практически не бывает. Оптимальным местом для посадки розового куста будет защищенный от сквозняков угол сада, но вместе с тем имеющий приток свежего воздуха и достаточно солнечного света. Перед посадкой почву рыхлят, удаляют все сорняки, если корневая система подсушена – саженцы оставляют в воде на срок от 4-х часов до суток, чтобы восстановить тургор. Затем растения проверяют еще раз, удаляя поврежденные и отмершие части корней и побегов, и высаживают на подготовленное место. Почки чуть выше корней также удаляют, чтобы избежать появления корневой поросли. Все срезы рекомендуется смазывать садовым варом.

Сроки высадки роз зависят от того, какой у саженца тип корневой системы. Для ЗКС это достаточно продолжительный период: с ранней весны до поздней осени, тогда как ОКС лучше всего высаживать весной, в почву, прогревшуюся до +8-10°C. У розовых кустов развивается очень мощная корневая система, поэтому яму под них выкапывают около полуметра в диаметре и такой же глубины, за день-два до посадки обильно проливают ее водой. Ямы располагают на расстоянии 70-200 см друг от друга, в зависимости от сорта роз. Дно устилают гравием, битым кирпичом или другим дренажем, сверху насыпают слой питательного грунта (розы предпочитают слабокислые – pH 5,5-6,5 – суглинистые почвы, с хорошей аэрацией, достаточным запасом питательных веществ; но в целом расти могут практически на любых типах почв, за исключением заболоченных и перенасыщенных гумусом). Сажать розы лучше всего в пасмурный день или под вечер. Привитые саженцы заглубляют с таким расчетом, чтобы место прививки приходилось на глубине 3-5 см от уровня земли. Обязательно у любых саженцев роз следят за тем, чтобы корни свободно разместились в подготовленной под посадку яме; для лучшего укоренения многие цветоводы рекомендуют применять болтанку из глины, земли и коровьего навоза, замешанную до консистенции сметаны – в состав опускают корни саженца и затем высаживают его на приготовленное место. После посадки розы щедро поливают, спустя 5-7 дней почву вокруг саженца рыхлят. После этого остается лишь регулярно вносить удобрения, обеспечивать полив и не забывать производить обрезку, и тогда множество ярких цветов будут украшать ваш участок год за годом.

Питомник хвойных растений «Сибирский кедр» — посадочный материал хвойных пород

01.02.2022

Открыт прием заказов на поставку «ВЕСНА-2022»

Дорогие друзья, мы открываем прием заказов на весеннюю поставку сеянцев и саженцев сибирских хвойных пород.

Сезон посадок и лесовосстановления уже совсем скоро и мы уже составляем списки очередностей отгрузок и принимаем ваши заявки. 
Старт отгрузок — конец апреля-начало мая, когда сойдет снег, установится положительная температура и хвойники начнут просыпаться после зимы — у нас все строго в согласии с природой, это главный залог успешного переезда растений на новое место. По вашим просьбам в этом году ко всем заказам мы добавляем инструкции к посадке, и после получения вы без проблем посадите наши сеянцы и саженцы на вашей земле.

Сроки и очередность поставок:
1. Первыми отгружаем сеянцы ОКС (2-3-4 года), отбираем материал на грядке, тщательно упаковываем открытые корни и отгружаем, ориентир — конец апреля-май. Об особенностях отгрузок сеянцев читайте на странице товаров Сеянцы
2. Саженцы с Закрытой корневой системой с высотой от 0,5 м до 2,0 м.  Эти позиции отправляем в плановом порядке начиная с наступления тепла и в течение всего года, т.к. они всегда есть в наличии в сетках (под посадку) и в полипропиленовых сумках.

Отгрузки саженцев ЗКС от 0,3 м до 2,0 м происходят один раз в неделю по мере формирования партии для отгрузки.
Отправляем транспортными компаниями СДЭК (мелкие заказы), ПЭК (средние заказы) и сборными еврофурами (крупные заказы).
Корневая система саженцев надежно упакована и увлажнена в дорогу, кроны бережно закрываются в деревянную обрешетку (см. фотографии на страницах товаров и в разделе Доставка), поэтому спокойно переживают транспортировку даже в течение 2 недель.

Ждем Ваших заказов, и благодарим Вас за участие в общем деле озеленения нашей страны хвойными деревьями.

01.08.2021

Открыт прием заказов на поставку «ОСЕНЬ-2021»

Дорогие друзья, мы открываем прием заказов на осеннюю поставку сеянцев, саженцев и деревьев хвойных пород — «ОСЕНЬ-ЗИМА 2021».

Нам очень важно, что бы наши сибирские хвойные растения хорошо перенесли переезд к вам на новое место и отлично прижились там с минимумом стрессов. Поэтому наши поставки определяются вегетационными циклами сеянцев, саженцев и деревьев-крупномеров и климатом.  

Отгрузки саженцев от 0,3 м до 2,0 м происходят один раз в неделю по мере формирования партии для отгрузки. Корневая система саженцев надежно упакована и увлажнена в дорогу, кроны закрываются в деревянную обрешетку (см. фотографии на страницах товара), и спокойно переживают транспортировку даже в течение 2 недель.

Ориентировочные сроки и очередность поставок:
1. Первыми в осеннюю отгрузку встают сеянцы ОКС (2-3-4 года), как обычно отбираем материал на грядке к отправке, тщательно упаковываем в дорогу и отгружаем по всей территории РФ. Отгрузка: начало — середина сентября.
2. Саженцы с ЗКС размерами от 0,5 м до 2,0 м.  есть в наличии в сетках и полипропиленовых сумках. Эти позиции отправляем в плановом порядке всю осень до самого нового года. Отгрузка осуществляется по мере набора сборных заказов на доставку до транспортной. Как и прежде, отгружаемся транспортными компаниями СДЭК (мелкие заказы), ПЭК (средние заказы) и сборными еврофурами (крупные заказы).
3. Деревья 3-6 м. Предварительный выбор и согласование номеров, размеров и количества деревьев будет осуществляться по готовой ведомости отбора крупномеров (с фотографиями, номерами деревьев и подробными размерами каждого дерева). Таблица ведомости и фотосессия деревьев-крупномеров будет готова к концу августа месяца, мы отправляем ее по запросу, а так же клиентам, сделавшим заказ на деревья в нашем интернет-магазине. Отправки по таким размерам будут происходить в течение октября-ноября-декабря по мере формирования партий и постановки фур на склад.
4. Деревья выше 6-7 метров. Ведомость для выбора деревьев с номерами, размерами и ценами будет готова до конца сентября 2021, с этого момента начинаем ее рассылку для вашего отбора по номерам и фото. Прием заказов осуществляется до конца декабря 2021, отгрузка самых крупных деревьев начнется с декабря месяца строго по наступлению отрицательных температур, для проморозки корневых комов к отгрузке.

Наша команда готова к осени и гарантирует вам отличное качество, великолепный вид наших хвойников, качественные упаковочные материалы и строгий техпроцесс, гарантирующий хорошую приживаемость сеянцев, саженцев и деревьев-крупномеров практически в любой точке нашей страны. 
Ждем ваших заказов, и благодарим Вас за участие в общем деле озеленения нашей страны хвойными деревьями.

24.05.2021

ПОСТАВКА «ВЕСНА-2021»

Уважаемые клиенты!
В связи с поздним потеплением климата и рекордным количеством снега на питомниках Красноярского края, наша поставка посадочного материала хвойных пород сместилась на срок в 2 недели. По традиции мы исходим из требований природы и климата, т.к. отправить саженцы, которые еще не проснулись в условиях нашего климата мы не можем — нам очень важно, что бы наши кедры, елки, сосны, пихты и лиственницы обязательно прижились в ваших условиях.

На сегодняшний день все хвойные сеянцы о.к.с. и саженцы 10-15 см. в оперативном режиме уже отгружены по России при поддержке СДЭК, и уже начинают высаживаться (смотрите нашу «карту поставок» на главной странице).
Что касается саженцев з.к.с. от 0,5 до 2,0 метров — по ним сейчас идет активное формирование заявок к отправке по России. Первыми идут саженцы 0,5 м. после них будут отгружены в порядке саженцы 1,0, 1,5 и и 2,0 метра. Такие позиции будут отправлены транспортными компаниями ПЭК и КИТ (GTD), крупные заказы так же отправляются отдельными еврофурами прямо к пунктам разгрузки и посадки . 
ОТГРУЗКА по высоким позициям началась с 28.05.2021. Задержка в том числе связана с огромным количеством заказов, а так же с тщательной подготовкой хвойных растений к отправке, проливом почвенных комов в дорогу и опрыскиванием от вредителей (карантин).  

Просим вас проявить понимание и терпение. Необходимая кондиция климата на наших питомниках наступила и все заказы уже отгружаются. Мы работаем практически в круглосуточном режиме, поэтому уже совсем скоро вы сможете получить и посадить ваши замечательные хвойные саженцы.

Проявления карантинного кризиса коснулись и нас, вызвав определенные изменения в регламентах работы наших питомников, а так же кризис оказал влияние на состав нашей команды, менеджер Денис больше не работает у нас, равно как и еще несколько сотрудников, которые не выдержали жесткого напряжения в период кризиса и соцдистанцирования. Но мы уверены, что нас покидают только лишние люди, а в команде теперь остались те, кто по настоящему привержен делу хвойного озеленения и выращиванию САМЫХ лучших кедров в России! Так что можем смело заявить, что КАЧЕСТВО и красота наших хвойных растений остается на самом высоком уровне, а так же неизменной осталась наша основная цель — что бы отправленные вам растения непременно прижились и наполнили своим вечнозеленым уютом ваш ландшафт!

 

01. 02.2021

Сезон «ВЕСНА-2021» ОТКРЫТ!

Снег еще лежит на полях, а мы уже открыли наш кедровый сезон 2021 и уже принимаем заказы на весеннюю поставку хвойных сеянцев и саженцев!

По уже многолетней традиции, мы начинаем с открытой корневой системы — с сеянцев кедра и прочих хвойных пород в ассортименте. 
Прием, оплата и бронирование очередности заказов происходит уже с января месяца, поэтому успевайте занять первые очереди отгрузок. 

После сеянцев начинаются отправки по России саженцев с закрытой корневой системой — хвойные деревца от 20 см. до 2,5 м с комом. Отгрузка мелких партий через ПЭК, GTD, СДЭК.
Большие партии отсылаются индивидуальным транспортом, сборной евро-фурой. Работает свой отдел логистики, поэтому к вам все точно доедет.

Ассортимент сеянцев, саженцев и деревьев хвойных пород представлен в нашем каталоге посадочного материала.

Отгрузка заказов на доставку происходит в несколько Этапов.  Важно! Запомните ваш номер заказа — в случае обращения вам оперативно предоставят информацию о статусе вашего заказа, или вы можете отслеживать его в своем личном кабинете. Наличие у вас заказа на сайте со своим персональным номером является гарантом, что вы не потеряетесь в большом потоке, так как отгрузки происходят планово, совместно и массово.

Благодарим вас за заказы, и ваш посильный вклад в озеленение нашей среды обитания, даже в это финансово нелегкое карантинное время.
Мы со своей стороны гарантируем качество и здоровье хвойных растений, отличную упаковку, сохраняющую жизнь саженцам в пути и оперативную доставку, что бы ваши хвойные посадки отлично прижились в ваших условиях.

01.07.2020

Сезон «Осень 2020» ОТКРЫТ!

Открыт прием заказов на ОСЕНЬ 2020 года!
Ассортимент сеянцев, саженцев и деревьев доступных для заказа в каталоге посадочного материала.

Заказать сеянцы, саженцы, а также деревья Вы можете в нашем интернет-магазине.

Отгрузка заказов на доставку происходит в несколько Этапов. Каждый заказ прорабатывается индивидуально в телефонном режиме, а также по e-mail.

Хороших покупок!

ФригоСАД Фриго сад — Формат саженцев

   ОКС

   ОКС – открытая корневая система. Такие саженцы продаются с оголенными корнями. Вернее, в корневой системе присутствует земля, но все равно отчетливо просматриваются корни.  Решив купить саженцы с открытой корневой системой, не следует  растягивать процесс посадки, так как корни могут высохнуть.

   ЗКС

   ЗКС — закрытая корневая система – растения в контейнерах (горшках). Растения с ЗКС выращиваются специально для безболезненной пересадки (называется — перевалка) растений из контейнера в грунт. Это 100% гарантия приживаемости, т.к. вы садите уже прижитые растения не причиняя им ни малейшего стресса (нет полного оголения корней и их обрезки).

     

    M40

    Рассадные кассеты типа «мультиплат» (модульные поддоны) М-40 – размер
мультиплат: 30 см x 50 см x 11,5 см, по 40 штук одного сорта в кассете.

            

    M60

    Рассадные кассеты типа «мультиплат» из пенопласта (модульные поддоны) М-60 – размер мультиплат: 31 см x 52 см x 7 см, по 60 штук одного
сорта в кассете.

            

    M84

    Рассадные кассеты типа «мультиплат» (модульные поддоны)
М-84 – размер мультиплат: 31 см x 53 см x 8 см, по 84 штук одного сорта в кассете.

    M90

    Рассадные кассеты типа «мультиплат» из пенопласта (модульные поддоны) М-90 – размер мультиплат:
31 см x 53 см x 4,5 см, по 90 штук одного сорта в кассете.

            

     Р9, Р11, Р19 и т.д.

    Р9, Р11, Р19 и т.д. — Это обозначения объема горшка. «Р» — означает, что горшок квадратный, цифра означает сколько сантиметров.

         

     С1, С2, С3, С4 и т.д.

    С1, С2,С3,С4 и т.д. — Обозначение объема горшка. «С» — горшок овальной формы, цифра сколько литров.

    

    ФРИГО

   Фриго – это не сорт, а технология подготовки посадочного материала клубники (садовой земляники).

• класс В, с толщиной шейки от 8 до 12 мм. Сбор урожая с таких растений экономически нецелесообразен в год их посадки, рассаду используют лишь для формирования урожая следующего года, а потому цветоносы с таких растений подлежат регулярному удалению.

• класс А-, с толщиной шейки от 12 до 15 мм. На таких саженцах закладываются одна – две генеративные почки, способные впоследствии сформировать от 10 до 20 ароматных ягод. Такие растения на первом году жизни порадуют хозяина урожаем 4 – 6 т с гектара, конечно же, при условии соблюдения технологии выращивания.

• класс А+, с толщиной шейки от 15 до 18 мм. Три генеративные почки каждого из таких растений подарят вам от 25 до 30 ягод стандартных размеров. Стоимость саженца этой группы выше, чем двух предыдущих, однако урожайность 8 — 10 т с гектара многократно окупает расходы. И это – уже в год посадки!

                        

                            

Как выбрать саженцы | Blog.Vtapkah.ru

Наша коллега Вика прошлой весной решила обновить сад. Когда она приехала в питомник за саженцами, их уже раскупили. За забором питомника прямо из багажника машины продавали яблони, вишни и сливы. Продавец уверил, что это те же саженцы из питомника, но дешевле. Она наспех выбрала пару кустов с голым корнем. Выглядели они хорошо, даже почки уже набухли. В этот же день Вика высадила сливы в саду. Когда пришло время цвести, старые яблони и вишни распустились, а молодые сливы так и стояли с нераспустившимися почками.

Мы начинаем серию статей про сад. Сегодня расскажем, как отличить больной саженец от здорового, где хранить растения перед посадкой и когда высаживать.

Чем отличаются саженцы с открытой и закрытой корневой системой

В питомниках продают растения с голыми корнями или в горшках и мешках. На них вешают подписи: ОКС и ЗКС — открытая корневая система и закрытая корневая система.

Саженцы с открытой корневой системой (ОКС) продают с голыми корнями. Растение выкопали и стряхнули лишнюю землю. Так продают саженцы малины, смородины и крыжовника, молодые яблони, груши и сливы.

Саженцы малины с открытой корневой системой и яблони. Фото: Аспрус, Питомник-45

Саженцы с закрытой корневой системой (ЗКС) выращивают и продают в контейнерах, мешках или горшках. Они стоят дороже, потому что это другая и более сложная технология производства. С закрытыми корнями продают хвойные растения, молодые березы, липы, взрослые яблони, вязы и другие деревья.

Саженцы в контейнерах и полиэтиленовых мешках. Фото: Газон, Питомник-18

Саженцы с ОКС покупают прямо перед посадкой: осенью в сентябре-октябре или весной, пока не распустились почки. Долго без воды и земли растение не проживет — корень засохнет и не приживется.

Саженцы с ЗКС продают круглый год, а высаживают весной и осенью. Растения с закрытым корнем хорошо переносят перевозку, могут еще несколько лет расти в контейнере, лучше приживаются на новом месте.

ОКС — голые корни, ЗКС — корни в контейнере

Какими должны быть ствол и ветки

С корнями разобрались. По стволам и веткам тоже можно определить, здоровый саженец или нет.

Ствол здорового саженца:

— ровный, без трещин в коре;

— не меньше 5—7 веток, которые растут равномерно в разные стороны;

— на ветках много почек.

Больной саженец:

— кривой, с царапинами и болячками;

— ветки маленькие, растут неравномерно;

— на ветках мало почек.

Виды стволов саженцев. Фото: Комсомольская правда

У лиственных и хвойных растений здоровый ствол выглядит по-разному. Запомните тревожные признаки больных саженцев:

Лиственные растения

— черные сухие наросты на коре — рак коры;

— белый налет и паутинка на листьях — тля и клещи;

Хвойные растения

— на стволе много смолы — повреждена кора и растение само себя лечит;

— искривленный ствол и опадающая хвоя — плохое питание в питомнике, растение больное.

Здоровый стебель ровный, гладкий, с развитыми ветками и набухшими почками

Как выбрать здоровый саженец

Открытая корневая система

Если покупаете саженцы с открытой корневой системой, тщательно осмотрите место продажи, корень и стебли.

Место продажи. Хорошие продавцы поливают водой и прикапывают землей саженцы. Если растения с голым корнем просто лежат на земле и сохнут, не покупайте.

Корни. Здоровые — влажные, немного в земле, без наростов и узлов. Корневая система должна быть развитая: от главного корня много ответвлений.

Стебель. Хорошие — гибкие и гладкие, не ломаются, без царапин и болячек.

Закрытая корневая система

Если покупаете саженцы с закрытой корневой системой, проверяйте контейнер, корень и ствол саженца.

Контейнер должен быть целым, без трещин и дырок.

Корни. Если из контейнера выпирают корни, значит, растение рослое и у него надежный сформировавшийся корень.

Стебель. Если крона густая, а ветки ровные, то и корневая система хорошо развита.

Когда покупать саженцы

Саженцы высаживают осенью или весной. Покупают их обычно перед посадкой в тот же период. Когда будете выбирать растение, обязательно спросите у продавца, где саженец вырос и как давно он продается.

Весной. В апреле и мае продаются молодые импортные или наши перезимовавшие прошлогодние саженцы, которые есть в теплице. Они крепкие, хорошо переносят пересадку и перевозку.

Осенью. В сентябре и октябре в питомниках полно молодых крепких растений: выросли свои, привезли с Европы на продажу. Если европейский саженец приехал в конце лета или осенью, его не стоит брать, он не привык к нашему климату. А если он приехал еще весной и продается сейчас — значит, акклиматизировался. Узнавайте у продавца.

Саженцы без листвы лучше, они быстрее приживаются. Осенью растение быстрее подготовится к спячке зимой, а весной напитает почки на новом месте.

Весной покупайте перезимовавшие саженцы, а осенью — весенние

Как и сколько хранить саженец

Если хотите высадить саженцы на майские праздники, покупайте их в конце апреля. Саженцы с открытыми и закрытыми корнями хранят по-разному. Растения в контейнере можно поставить на крыльце или под навесом, главное поливать, защитить от ветра и прямых солнечных лучей.

Если вы купили саженец с открытыми корнями, сначала смочите корни в душе, затем оберните мокрой тканью и положите в пакет. Все, саженец можно поставить в укромное прохладное место без ветра и прямых солнечных лучей.

Если за город пока не собираетесь, а саженцы купили в городе, сохраняйте их до посадки на лоджии. Поставьте в тень, оберните корни мокрой тканью и следите, чтобы они не пересыхали.

Саженец смородины в пакете перед посадкой. Фото: 7 дач

Осенью. Можно высадить саженцы в сентябре или октябре или прикопать их на зимовку, чтобы весной пересадить на постоянное место.

Не рискуйте и не высаживайте на постоянное место растение, если купили его в конце октября, а на улице уже заморозки. Лучше сделать прикоп и подождать с высадкой до весны. Прикоп — неглубокая траншея, чтобы растение перезимовало лежа. Его нужно делать в той части сада, где не скапливается вода и снег. Так растение не вмерзнет в лед весной.

Прикопанный саженец. Фото: Плодопитомник

Кладите растение в прикоп корнями на север, а ветками на юг. Корни и ствол засыпьте землей. Так вы защитите их от грызунов. Хорошо полейте землю вокруг ствола и корней, затем засыпьте землей ветки. Чтобы грызуны не добрались до веток, можно разложить вокруг приманки и отраву.

Когда выпадет снег, накидайте на саженцы сугроб, чтоб им было тепло. Под снегом растение не вымерзнет, не иссушится и доживет до весны. Весной доставайте растение из прикопа в апреле и высаживайте до майских праздников.

Если купили саженцы в ноябре, а земля уже хорошо подмерзла, сохраните растения до весны на лоджии. Лучше всего будет прикопать их в ящике у стены, ведре или большой коробке, утеплить картоном, мешковиной и лапником.

Если высаживаете саженцы весной, храните их не больше недели и поливайте водой. Осенью сделайте прикоп для зимовки

Мы сделали инструкцию, чтобы помочь разобраться в открытой и закрытой корневой системе, выбрать здоровое растение по корням и стволу, определиться, когда покупать и хранить до посадки. Сохраняйте себе и выбирайте здоровые саженцы.

Разница между открытыми и закрытыми меристемами | Анналы ботаники

Получить помощь с доступом

Институциональный доступ

Доступ к контенту с ограниченным доступом в Oxford Academic часто предоставляется посредством институциональных подписок и покупок. Если вы являетесь членом учреждения с активной учетной записью, вы можете получить доступ к контенту следующими способами:

Доступ на основе IP

Как правило, доступ предоставляется через институциональную сеть к диапазону IP-адресов.Эта аутентификация происходит автоматически, и невозможно выйти из учетной записи с проверкой подлинности IP.

Войдите через свое учреждение

Выберите этот вариант, чтобы получить удаленный доступ за пределами вашего учреждения.

Технология Shibboleth/Open Athens используется для обеспечения единого входа между веб-сайтом вашего учебного заведения и Oxford Academic.

  1. Щелкните Войти через свое учреждение.
  2. Выберите свое учреждение из предоставленного списка, после чего вы перейдете на веб-сайт вашего учреждения для входа в систему.
  3. Находясь на сайте учреждения, используйте учетные данные, предоставленные вашим учреждением. Не используйте личную учетную запись Oxford Academic.
  4. После успешного входа вы вернетесь в Oxford Academic.

Если вашего учреждения нет в списке или вы не можете войти на веб-сайт своего учреждения, обратитесь к своему библиотекарю или администратору.

Войти с помощью читательского билета

Введите номер своего читательского билета, чтобы войти в систему. Если вы не можете войти в систему, обратитесь к своему библиотекарю.

Члены общества

Многие общества предлагают своим членам доступ к своим журналам с помощью единого входа между веб-сайтом общества и Oxford Academic. Из журнала Oxford Academic:

  1. Щелкните Войти через сайт сообщества.
  2. При посещении сайта общества используйте учетные данные, предоставленные этим обществом. Не используйте личную учетную запись Oxford Academic.
  3. После успешного входа вы вернетесь в Oxford Academic.

Если у вас нет учетной записи сообщества или вы забыли свое имя пользователя или пароль, обратитесь в свое общество.

Некоторые общества используют личные аккаунты Oxford Academic для своих членов.

Личный кабинет

Личную учетную запись можно использовать для получения оповещений по электронной почте, сохранения результатов поиска, покупки контента и активации подписок.

Некоторые общества используют личные учетные записи Oxford Academic для предоставления доступа своим членам.

Институциональная администрация

Для библиотекарей и администраторов ваша личная учетная запись также предоставляет доступ к управлению институциональной учетной записью. Здесь вы найдете параметры для просмотра и активации подписок, управления институциональными настройками и параметрами доступа, доступа к статистике использования и т. д.

Просмотр ваших зарегистрированных учетных записей

Вы можете одновременно войти в свою личную учетную запись и учетную запись своего учреждения. Щелкните значок учетной записи в левом верхнем углу, чтобы просмотреть учетные записи, в которые вы вошли, и получить доступ к функциям управления учетной записью.

Выполнен вход, но нет доступа к содержимому

Oxford Academic предлагает широкий ассортимент продукции.Подписка учреждения может не распространяться на контент, к которому вы пытаетесь получить доступ. Если вы считаете, что у вас должен быть доступ к этому контенту, обратитесь к своему библиотекарю.

30.3A: Типы корневых систем и зоны роста

  1. Последнее обновление
  2. Сохранить как PDF
  1. Ключевые моменты
  2. Ключевые термины
  3. Типы корневых систем
  4. Зоны кончика корня

Кончик корня имеет три основные зоны: зону клеточного деления, зону удлинения и зону созревания.

Цели обучения

  • Описать три зоны кончика корня и обобщить роль каждой зоны в росте корня

Ключевые моменты

  • Кончики корней в конечном итоге развиваются в два основных типа корневых систем: стержневые корни и мочковатые корни.
  • Растущий кончик корня защищен корневым чехликом.
  • Внутри кончика корня клетки дифференцируются, активно делятся и увеличиваются в длину в зависимости от того, в какой зоне они расположены.
  • Делящиеся клетки составляют зону клеточного деления прорастающего растения.
  • Новообразованный корень увеличивается в размерах в зоне растяжения.
  • Дифференцирующиеся клетки составляют зону созревания клеток.

Основные термины

  • корень : рудиментарный побег растения, поддерживающий семядоли в семени и от которого вниз развивается корень; корень зародыша
  • меристема : ткань растения, состоящая из тотипотентных клеток, которая обеспечивает рост растений
  • прорастание : начало вегетации или роста из семени или споры

Типы корневых систем

Существует два основных типа корневых систем. Двудольные имеют стержневую корневую систему, а однодольные имеют мочковатую корневую систему, которая также известна как придаточная корневая система. Стержневая корневая система имеет главный корень, растущий вертикально вниз, от которого отходит множество более мелких боковых корней. Одуванчики являются распространенным примером; их стержневые корни обычно обрываются, когда эти сорняки выдергивают из земли; они могут вырастить еще один побег из оставшегося корня. Стержневая корневая система глубоко проникает в почву. Напротив, мочковатая корневая система расположена ближе к поверхности почвы, где она образует густую сеть корней, которая также помогает предотвратить эрозию почвы (хорошим примером являются газонные травы, а также пшеница, рис и кукуруза).Некоторые растения имеют сочетание стержневых и мочковатых корней. Растения, произрастающие в засушливых районах, часто имеют глубокую корневую систему, в то время как растения, произрастающие в районах с большим количеством воды, скорее всего, имеют более мелкую корневую систему.

Рисунок \(\PageIndex{1}\): Основные типы корневых систем : (а) стержневые корневые системы имеют главный корень, который растет вниз, а (б) мочковатые корневые системы состоят из множества мелких корней.

Зоны кончика корня

Рост корней начинается с прорастания семян. Когда зародыш растения выходит из семени, корешок зародыша образует корневую систему.Кончик корня защищен корневым чехликом, структурой, исключительной для корней и непохожей на любую другую структуру растений. Корневой чехлик постоянно заменяется, потому что он легко повреждается, когда корень проталкивается через почву. Кончик корня можно разделить на три зоны: зону клеточного деления, зону удлинения и зону созревания. Зона клеточного деления расположена ближе всего к кончику корня и образована активно делящимися клетками меристемы корня, в которой находятся недифференцированные клетки прорастающего растения.Зона удлинения — это место, где новообразованные клетки увеличиваются в длину, тем самым удлиняя корень. Начиная с первого корневого волоска, начинается зона созревания клеток, где клетки корня дифференцируются в специализированные типы клеток. Все три зоны находятся примерно в первом сантиметре кончика корня.

Рисунок \(\PageIndex{1}\): Зоны кончика корня : Продольный вид корня показывает зоны клеточного деления, удлинения и созревания. Деление клеток происходит в апикальной меристеме.

границ | Связь диаметра корня с глубиной укоренения для выявления гетерогенной совокупности ассоциированных с корнем бактериальных сообществ в сое

Введение

Корни растений содержат большое разнообразие микробиоты в различных местах обитания, включая ризосферу, ризоплан и эндосферу (Edwards et al., 2015). Взаимодействия между корневой микробиотой и растениями варьируются от паразитизма (вредного для хозяина) до мутуализма (взаимовыгодного), и их результат может иметь решающее значение для продуктивности растений (Berendsen et al., 2012; Булгарелли и др., 2012). Исследования показали, что микробы, ассоциированные с корнями растений, обеспечивают множество функциональных возможностей и влияют на растения, изменяя структуру корней, усвоение питательных веществ или устойчивость к биотическим и/или абиотическим стрессорам (Panke-Buisse et al., 2014; Reinhold-Hurek et al. ., 2015; Vandenkoornhuyse et al., 2015; Verbon and Liberman, 2016). Недавние исследования также показали, что фенотипические черты корней могут приводить к вариациям в микробных сообществах (Saleem et al., 2018; Pervaiz и др., 2020). Изучение взаимосвязей между признаками корней и связанной с корнями микробиотой может улучшить фундаментальное понимание процессов сборки микробов, связанных с корнями, и ассоциаций между микроорганизмами и растениями.

Диаметр корня и глубина укоренения являются важными морфологическими и архитектурными признаками корня, которые определяют пространственную конфигурацию корневой системы, и корни разного диаметра или глубины потенциально могут различаться по своим физическим, биохимическим и функциональным признакам (Bardgett et al. , 2014; Ма и др., 2018b; Лю и др., 2019; Джермон и др., 2020 г.; Pervaiz и др., 2020). Тонкие корни (диаметр корня <2 мм) позволяют растениям эффективно использовать фотосинтетический углерод для исследования участков почвы, богатых ресурсами (Hoeppner and Dukes, 2012), в то время как грубые корни (диаметр корня>2 мм) в основном поддерживают сеть тонких корней и структуру растения. для доставки и хранения питательных веществ (Ma et al., 2018a). Более глубокие корни позволяют получать воду в условиях засухи (Debinski et al., 2010; Hoeppner and Dukes, 2012).В целом корни растений распределяют больше корней в поверхностных слоях почвы, чем в подпочвенных слоях, поэтому плотность длины корней и плотность площади поверхности уменьшаются с увеличением глубины почвы (Hati et al., 2006). Микробы могут влиять на рост растений, изменяя развитие и признаки корней (Verbon and Liberman, 2016). Связывание микробных сообществ с корневыми категориями может улучшить наше понимание микробных сообществ, их функций и вариаций в контексте здоровья почвы и растений.

На сегодняшний день в нескольких исследованиях изучалось очевидное влияние неоднородности корней на микробные сообщества (Perez-Jaramillo et al., 2017; Яхара и др., 2019 г.; Грей и Кернаган, 2020 г.). Тонкие, вторичные и первичные корни растений табака содержат различные микробные сообщества (Saleem et al., 2016, 2018). Ван и др. (2017a) указали, что низкие корневые порядки тополей обладают более высоким бактериальным разнообразием в ризосфере, чем высокие корневые порядки. Ян и др. (2016) также сообщили о значительной разнице в микробных сообществах между поверхностными и глубокими корнями топинамбура. Однако изменение микробных сообществ по диаметру корня и градиенту глубины укоренения не было хорошо профилировано вместе.

Корневой микробиом растений преимущественно собран из окружающей почвы. Модели сборки связанных с корнями микробных сообществ были показаны с помощью трехэтапной модели обогащения от ризосферной почвы до корневой ризопланы и до эндосферы растений (Lundberg et al. , 2012; Edwards et al., 2015; Zhang et al. ., 2017). Вкратце, специализированное сообщество в насыпной почве обогащается по направлению к корням за счет общих градиентов питательных веществ, создаваемых корнями, и формирует микробиом ризосферы.Затем более специализированное микробное сообщество дополнительно обогащается на ризоплане после тесных взаимодействий микроб-хозяин. Наконец, определенная микробиота проникает внутрь корня и заселяет его, образуя микробиом эндосферы. Успешная колонизация микробов требует способности преодолевать иммунную систему хозяина и абиотические стрессы (Vorholt, 2012; Bulgarelli et al., 2013). Паттерны сборки в основном изучались среди видов или генотипов растений (Bulgarelli et al., 2012; Mendes et al., 2014; Сюн и др., 2021). Анализ моделей обогащения и фильтрации от ризосферы к ризоплану и эндосфере может дать нам более полное представление о процессе сборки микробов по диаметру и глубине корня.

Соя [ Glycine max (L.) Merrill] — одна из наиболее широко выращиваемых бобовых культур. Корни сои со стержневой корневой системой в основном распространены в верхнем слое почвы (глубина 0–20 см) и обладают высокой пластичностью при различных питательных стрессах и агротехнике (Benjamin and Nielsen, 2006; Meister et al., 2014; Ли и др., 2017). Хотя связанные с корнями микробиомы сои хорошо изучены (Madhaiyan et al., 2014; Sugiyama et al., 2014; Zhang et al., 2018), в настоящее время мало что известно о взаимосвязях между микробиомами и диаметром корня или укоренением. глубина. В настоящем исследовании мы провели подробное изучение бактериальных сообществ ризосферы, ризопланы и эндосферы по диаметру корня и градиенту глубины укоренения с использованием секвенирования Illumina гена 16S рРНК.Задачи заключались в том, чтобы ответить на следующие вопросы. (i) Проявляют ли ассоциированные с корнем бактериальные сообщества различное разнообразие по диаметру корня или градиенту глубины укоренения?, (ii) влияют ли вместе диаметр корня и глубина укоренения на обогащение бактериальных сообществ от корневой ризосферы до эндосферы? и ( iii) какие ассоциации существуют между бактериальными таксонами в корнях разного диаметра или глубины? Решение этих вопросов необходимо для понимания взаимодействия между микробным сообществом и корневой системой растений, и мы ожидаем предоставить модель, зависящую от диаметра и глубины укоренения корней, для анализа структуры микробного сообщества в корневых системах.

Материалы и методы

Экспериментальная площадка и методы отбора проб

Отбор проб был проведен в сентябре 2018 г. на стадии посева сои на экспериментальном сельскохозяйственном поле (34°18′ с.ш., 108°6′ в.д.) на равнине Гуаньчжун на северо-западе Китая при среднегодовой температуре 14,6°C и среднегодовое количество осадков 590,3 мм. Почва в экспериментальной зоне классифицируется как Fimic Anthrosol, а классификация по гранулометрическому составу верхнего слоя почвы — как суглинок (Гармонизированная мировая база данных почв, Таксономическая система почв ФАО).Опытное поле ранее было засеяно соей. Соя [ Glycine max (L.) Merrill, Zhonghuang 13], изученная в этом эксперименте, представляет собой широко выращиваемый в Китае сорт сои. Расстояние между рядами и междурядьями составляло 40 см. Традиционные методы управления с использованием ручных мотыг без внесения удобрений и пестицидов представляли собой обычную практику фермеров при выращивании сои в этом районе. Участки вспахивали в июне перед культивацией. Сорняки удаляли ручными мотыгами по мере необходимости в период развития роста сои.Соответствующий полив проводили в фазу ветвления и цветения сои. Количество поливов устанавливалось исходя из накопленного местными фермерами опыта ведения сельскохозяйственного производства и осадков на изучаемой территории.

Были выбраны три случайных подучастка (примерно 5×5 м каждый), и подучастки были расположены на расстоянии 5 м друг от друга, чтобы исключить взаимодействие. Каждый корень сои был собран на расстоянии 20 см от основного стебля и на глубине вертикального профиля 20 см в соответствии с основным ареалом распространения корневой системы сои в нашем исследовании.Для каждой делянки собирали группу из двадцати свежих корней из четырех слоев почвы (слой I, 0–5 см; слой II, 5–10 см; слой III, 10–15 см; и слой IV, 15–20 см). . Между тем, группа из пяти объемных образцов почвы вдали от корней растений также была отобрана из четырех слоев почвы. Корни и почва из одного и того же слоя почвы были смешаны, а затем запечатаны в пакеты с застежкой-молнией для транспортировки в лабораторию в ящике со льдом. Впоследствии корни одного и того же слоя почвы были разделены на четыре класса в зависимости от диаметра корней (Root I, 0.0–0,5 мм; корень II, 0,5–1,0 мм; корень III, 1,0–2,0 мм; и корень IV,> 2,0 мм) с использованием градуированной линейки (разрешение 0,1 мм).

Кроме того, корни каждого класса диаметра были использованы для сбора образцов трех ризокомпартментных фракций (ризосферы, ризопланы и эндосферы) в соответствии с ранее описанным методом (Edwards et al., 2015). Вкратце, корни помещали в стерильную пробирку со стерильным фосфатным буфером, а затем встряхивали для сбора почвы, прилипшей к корням, в качестве ризосферного отделения.Корни в пробирке обрабатывали ультразвуком в течение 30 с каждый (интервал времени 30 с) с частотой 50 Гц для удаления микробов ризопланы с поверхности корня. Затем корни удаляли, а жидкую фракцию PBS (раствор фосфатного буфера) центрифугировали и сохраняли в виде компартмента ризопланы. Обработанные ультразвуком корни затем помещали в новую пробирку и еще дважды обрабатывали ультразвуком, и эти корни сохраняли в качестве эндосферного компартмента. Все образцы ризокомпартмента хранили при температуре -80°C для выделения ДНК. Насыпные почвы были разделены на две подвыборки.Одну насыпную пробу почвы хранили при температуре -80°C для последующего выделения ДНК. Оставшийся насыпной образец почвы использовали для анализа физико-химических свойств почвы. Наконец, в общей сложности 156 образцов (четыре диаметра корня × четыре глубины укоренения × три ризокомплекса × три повтора + объемная почва × четыре слоя почвы × три повтора) использовали для выделения ДНК и ПЦР-амплификации областей V4-V5 16S рРНК. гена и последующее высокопроизводительное секвенирование.

Анализ физических и химических свойств почвы

pH почвы, содержание влаги в почве (SWC), общий органический углерод (TOC), общий азот (TN), общий фосфор (TP), общий калий (TK), нитратный азот (NO 3 -N), аммонийный азот (NH 4 + -N), доступный фосфор (AP) и доступный калий (AK) в соответствии с обычными методами (Bao, 2000). рН почвы определяли при отношении свежей почвы к воде 1:5 с помощью рН-метра (Thermo Fisher Scientific, Массачусетс, США). SWC измеряли методом сушки в печи. ООУ определяли, применяя традиционное окислительное титрование дихроматом. TN определяли количественно по методу Кьельдаля. NH 4 + -N и NO 3 -N определяли экстракцией 1 М KCl, перегонкой с водяным паром и титрованием методом щелочной диффузии. TP экстрагировали 1 М HCl после прокаливания, а AP – 0.5 M NaHCO 3 , а затем их измеряли колориметрическим методом Mo-Sb. АК, экстрагированные 1 М CH 3 COONH 4 , и ТК измеряли методом пламенной фотометрии.

Экстракция ДНК и высокопроизводительное секвенирование

Геномную ДНК экстрагировали из основной массы почвы (0,5 г) и ризосферной почвы (0,5 г) с использованием набора FastDNA SPIN для почвы (MP Biomedicals, Солон, Огайо, США) в соответствии с протоколами производителя. Из-за меньшего количества образцов ризопланов их ресуспендировали в 100 мкл PBS. Затем также экстрагировали геномную ДНК из образцов жидкости корней ризопланы с использованием набора FastDNA SPIN для почвы. Экстракцию образцов корней (0,5 г) проводили с использованием мини-набора Invisorb Spin Plant Mini Kit (Stratec Biomedical AG, Биркенфельд, Германия). Участок V4-V5 гена 16S рРНК амплифицировали с использованием пары праймеров F515 (5′-GTGCCAGCMGCCGCGGTAA-3′) и R907 (5′-CCGTCAATTCCTTTGAGTTT-3′; Edwards et al., 2015). Одностороннее высокопроизводительное секвенирование очищенных продуктов ПЦР (400–450 п.н.) проводили на платформе IonS5TMXL (Thermo Fisher) в Novogene Bioinformatics Technology Co., Ltd. (Пекин, Китай). Полученные чтения были отфильтрованы по качеству с использованием Cutadapt (Martin, 2011) и Vsearch (Rognes et al., 2016). Затем последовательности были сгруппированы в операционные таксономические единицы (OTU) на основе > 97% сходства с использованием Uparse (Edgar, 2013). Репрезентативные последовательности были дополнительно аннотированы в базе данных рРНК SSU базы данных SILVA 132 (http://www. arbsilva.de/) с использованием Mothur (Schloss et al. 2009). Данные об изобилии последовательностей, соответствующих хлоропластам и митохондриям, были удалены из наборов данных.Чтобы свести к минимуму влияние артефактов секвенирования, из наборов данных были удалены синглтоны.

Статистический анализ

Статистический анализ был выполнен с использованием программного обеспечения R 3.4.4 (http://www.r-project.org). Индексы альфа-разнообразия рассчитывали с помощью пакета «vegan» (Dixon, 2003). Анализ основных координат (PCoA), основанный на расстояниях Брея-Кертиса, и анализ основных координат с ограничениями (CAP), основанный на расстояниях Брея-Кертиса, были выполнены для визуализации взаимосвязей между выборками.Пермутационный многомерный дисперсионный анализ (PERMANOVA), основанный на расстояниях Брея-Кертиса, был выполнен, чтобы определить, содержат ли классификации выборки значительные различия в видовом разнообразии с использованием пакета «веган». Пакет «edgeR» (Robinson et al. , 2009) использовался для выявления значительно измененных OTU путем подгонки модели отрицательного биномиального распределения к 6908 OTU. Подсчеты OTU в насыпной почве служили контролем, а скорректированное пороговое значение p равнялось 0.05. Отношение индекса обогащения к обеднению (EDI) было определено для оценки эффекта обогащения бактериями в каждом корневом отделе (Xiong et al., 2021). Основные таксоны, связанные с каждым диаметром корня или глубиной укоренения, были идентифицированы с помощью канонического дискриминантного анализа (CDA) с использованием пакета «candisc» (Friendly and Fox, 2015).

OTU с относительной численностью выше 0,1% были выбраны для построения сетей совпадений. Корреляция Спирмена между двумя OTU считалась статистически надежной, если коэффициент корреляции Спирмена (ρ) был >0.6, а значение p было <0,01. Для описания особенностей топологии сети с помощью пакета «igraph» (Csardi и Непуш, 2006). Естественная связность и средняя степень после удаления узлов в статической сети использовались для оценки стабильности сети (Peng and Wu, 2016). Сети были визуализированы с использованием интерактивной платформы Gephi (Bastian et al., 2009) или Cytoscape (Шеннон, 2003). Виды Keystone были идентифицированы в соответствии со значением центральности между, что указывает на релевантность узла как способного удерживать сообщающиеся узлы (Lupatini et al., 2014). В этом исследовании OTU с наивысшим значением центральности промежуточности считалась ключевым таксоном.

Результаты

Альфа-разнообразие и бета-разнообразие бактериального сообщества

В нашем исследовании не было значительных различий в физических и химических свойствах почвы между различными слоями почвы, что позволяет предположить, что почвенная среда была однородной в слое 0–20 см (дополнительная таблица S1).В общей сложности 9 637 423 высококачественных последовательности из всех 156 образцов были сгруппированы в 6 908 OTU и классифицированы по 54 типам и 651 роду. В целом количество бактериальных таксонов на всех уровнях (от рода до типа) и индексы разнообразия различались для четырех диаметров корней и четырех глубин укоренения (дополнительная таблица S2). На альфа-разнообразие, выраженное как богатство OTU (наблюдаемые OTU) и разнообразие Шеннона (индекс Шеннона-Винера), существенно повлияли как диаметр корня, так и глубина укоренения.Бактериальное альфа-разнообразие во всех трех ризокомплексах показало тенденцию к значительному увеличению с уменьшением диаметра корня (рис. 1А). Альфа-разнообразие бактерий в ризоплане значительно увеличивалось с увеличением глубины укоренения (рис. 1В).

Рисунок 1 . Коробчатая диаграмма разнообразия Шеннона и богатства OTU (количество наблюдаемых OTU) бактериальных сообществ в ризосфере, ризоплане и эндосфере среди корней разного диаметра ( A ; n = 12) или разной глубины укоренения ( B ; n =12).Различные буквы над прямоугольником указывают на существенные различия ( p <0,05, «ns» для обозначения незначительности, многократное сравнение с тестами Крускала-Уоллиса).

Для дальнейшего изучения влияния диаметра корня и глубины укоренения на всю структуру микробиоты, связанной с корнем, мы выполнили PCoA, CAP и PERMANOVA. Результаты PERMANOVA показали, что наибольшим источником изменчивости микробных сообществ был ризокомпартмент, основанный на метрике расстояния Брея-Кертиса ( R 2 = 0.462, p =0,001). Небольшие, но значимые эффекты также объяснялись диаметром корня ( R 2 = 0,035, p = 0,001) и глубиной укоренения ( R 2 = 0,048, p = 0,001). График PCoA (рис. 2А) подтвердил, что микробиомы в разных ризокомпартментах четко отделены друг от друга; однако модели кластеризации микробиомов среди корней разного диаметра или глубины укоренения не были очевидны. Результаты CAP также показали, что группа Root I, группа Root IV и группы Root II и Root III были четко разделены (дополнительный рисунок S1).Подобные модели кластеризации также наблюдались в ризосфере ( R 2 = 0,095, p = 0,018) и эндосфере ( R 2 = 0,121, p = 0,021; рисунок). По глубине укоренения были разделены группа слоя I, группа слоя II и группы слоя II и слоя IV. Паттерны кластеризации наблюдались в ризосфере ( R 2 = 0,132, p = 0,001) и ризоплане ( R 2 = 0,164, p = 0).001; Рисунок 2С). Попарные сравнения бактериального сообщества между диаметрами корней или глубиной укоренения на основе PERMANOVA дополнительно подтвердили эти результаты (дополнительная таблица S4). Таким образом, диаметр корней и глубина укоренения значительно влияли на состав бактериального сообщества, связанного с корнями.

Рисунок 2 . Анализ основных координат (PCoA) на основе расстояний Брея-Кертиса и анализ основных координат с ограничениями (CAP) на основе расстояний Брея-Кертиса микробиома, связанного с корнями сои. (A) График PCoA, показывающий различия в бета-разнообразии всех образцов. (B) График CAP, показывающий вариации бактериального состава в ризосфере, ризоплане или эндосфере, объясняемые диаметром корня при контроле глубины укоренения. (C) График CAP, показывающий вариации бактериального состава в ризосфере, ризоплане или эндосфере, объясняемые глубиной укоренения при контроле диаметра корня. Значения дисперсии были исследованы с помощью теста PERMANOVA, которые показаны на каждом графике.

Процесс распределения и обогащения бактериального сообщества

Таксономические различия между классами корней, основанными на доминирующих типах или подтипах (10 основных показателей численности) и родах (15 основных показателей численности), отображаются на гистограммах и тепловых картах (рис. 3). Типы Deltaproteobacteria, Bacteroidetes, Acidobacteria и Chloroflexi значительно различались по диаметру корня (дополнительная таблица S5). Между тем, род Neorhizobium был более многочисленным в ризоплане корней III и корней IV, а род Streptomyces был более многочисленным в эндосфере корней I и корней II (рис. 3B и дополнительная таблица S6).Типы Alphaproteobacteria, Deltaproteobacteria, Gammaproteobacteria, Oxyphotobacteria, Actinobacteria, Acidobacteria и Planctomycetes как в ризосфере, так и в ризоплане значительно различались в зависимости от глубины укоренения, в то время как Oxyphotobacteria и Gammaproteobacteria значительно различались в эндосфере (дополнительная таблица S5). Род Klebsiella был более многочисленным в ризосфере слоев I, II и III, Novosphingobium , Variovorax и Delftia – в ризоплане слоев III и IV, Pseudomonas. и Pseudochrobactrum были более распространены в эндосфере слоя I (рис. 3D и дополнительная таблица S6).Кроме того, график тепловой карты показал сильную кластеризацию корней разного диаметра или глубины укоренения (рис. 3B, D), что было похоже на результаты CAP. Эти результаты указывают на различные модели распределения обилия доминирующих видов по диаметру корней или глубине укоренения.

Рисунок 3 . Диаграммы состава бактериального сообщества при разном диаметре корней и глубине укоренения. (A,C) Гистограмма, показывающая относительную численность доминирующих бактериальных типов или подтипов (10 лучших). (B,D) Тепловая карта, показывающая распределение уровня рода бактерий (15 лучших). Цвет тепловой карты (от синего до темно-красного) отображает относительную численность каждого таксона в масштабе строки во всех образцах.

Дифференциальный анализ численности использовался для изучения изменений в значительно обогащенных и отфильтрованных OTU среди корней разного диаметра или глубины укоренения. Значение EDI (отношение значительно обогащенных OTU к обедненным OTU) использовалось для оценки видового обогащения и процессов фильтрации из насыпной почвы в другие связанные с корнем ниши.Значение EDI уменьшалось в порядке ризосферы > ризоплана > эндосфера для всех корней (рис. 4A; дополнительная фигура S4), что свидетельствует о том, что связанные с корнями бактериальные сообщества в основном происходили из насыпных почв и постепенно обогащались и фильтровались в различных ризокомпартментах с помощью иерархический процесс. В каждом ризокомпартменте значения EDI явно различались в зависимости от диаметра корня или глубины укоренения (рис. 4A; дополнительная фигура S4). Как правило, значение EDI имело тенденцию к увеличению с уменьшением диаметра корней и увеличением глубины корней (за исключением слоя IV). Корни корня I и слоя III показали самые высокие значения EDI в трех ризокомплексах, что свидетельствует о самом большом эффекте обогащения корневых бактериальных сообществ. Эти результаты свидетельствуют о том, что диаметр корня и глубина укоренения значительно влияют на иерархический процесс бактериального обогащения и фильтрации в корневой системе.

Рисунок 4 . Обогащение и фильтрация бактериальных сообществ в пределах корней разного диаметра и глубины залегания. (A) Радиолокационные диаграммы отношений статистически значимо обогащенных OTU к обедненным OTU с диаметром корня и глубиной укоренения.Гистограммы специфически обогащенных и обедненных OTU микробиоты, колонизированной в ризокомплексах общего диаметра корней 90–121 (B) 90–122 или глубины укоренения 90–121 (C) 90–122 .

Независимо от диаметра корня или глубины укоренения, перекрытия обогащенных OTU происходили в основном из Proteobacteria, Actinobacteria и Bacteroidetes в трех ризокомпартментах. В ризосфере и ризоплане обогащенные роды в основном принадлежали , псевдокронас , псевдохробакл , acinetobacter , acinetobacter , STENOTROPHOMONAS и DELFTIA , в то время как обогащенные розы в основном принадлежали Ensifer , Streptomyces , Novosphingobium , Neorhizobium , Variovorax , Phytohabitans и Actinoplanes в эндосфере (приложение 2, приложение 3 к рис. 3).Среди них Ensifer был сильно обогащен во всех ризокомпартментах всех классов корней. Почти все эти роды были членами доминирующих родов (рис. 3B, D). Кроме того, у корня I было наибольшее количество специально обогащенных OTU в ризосфере, а у корня IV было наибольшее количество специально обогащенных OTU в ризоплане и эндосфере (рис. 4B; дополнительная фигура S4). Среди глубин укоренения уровень I имел наибольшее количество специально обогащенных OTU в ризосфере, а уровень III имел наибольшее количество специально обогащенных OTU в ризоплане и эндосфере (рис. 4C; дополнительная рис. S4).Пять специально обогащенных и доминирующих родов в каждом диаметре корня и глубине укоренения (дополнительные рисунки S5, S6) также продемонстрировали различные функции обогащения в разных классах корней.

Вариация основного бактериального сообщества, ассоциированного с корнем

Микробиом сердцевины корня (широко распространенные микробные таксоны в корневой системе) был идентифицирован как таксоны бактерий, присутствующие по крайней мере в 95% образцов (n = 144). Идентифицированные 130 основных таксонов представляли лишь 13,49% от общего числа OTU, но на эти таксоны приходилось большинство прочтений (57.11%). Относительная численность основных таксонов значительно варьировалась в зависимости от диаметра корней в эндосфере и глубины укоренения в ризоплане и ризосфере (дополнительная фигура S7). Значительные эффекты были дополнительно подтверждены в эндосфере (диаметр корня, R 2 = 0,15, p = 0,031), ризоплане (глубина укоренения, R 2 = 0,16, p = 0,031), и ризосферы (глубина укоренения, R 2 =0,21, p =0. 001) с помощью PERMANOVA.

Основными таксонами были в основном представители типов Proteobacteria, Actinobacteria, Acidobacteria и Gemmatimonadetes. Результаты CDA для 15 наиболее распространенных основных родов выявили различия в их ассоциациях с разным диаметром корней и глубиной укоренения (рис. 5; дополнительная фигура S8). Например, Novosphingobium и Bradyrhizobium были связаны с группой Root II, а Neorhizobium — с группой Root IV. Stenotrophomonas , Klebsiella , Variovorax и Bradyrhizobium были связаны с группами Layer I, Layer II, Layer III и Layer IV соответственно.

Рисунок 5 . График канонического дискриминантного анализа (CDA), основанный на преобладающих (15 лучших по численности) основных таксонах бактерий на уровне рода. Стрелки представляют степень корреляции между каждым таксоном и каждым диаметром корня или глубиной укоренения. Кружки представляют канонические средние значения группы и 85% доверительный интервал для каждого корневого класса.

Сосуществующая сеть корнеассоциированных бактериальных сообществ

Для изучения вариаций взаимосвязей между таксонами корневых бактерий по диаметру корня и глубине укоренения был проведен сетевой анализ (рис. 6). Топологические характеристики сетей рассчитывались на уровне уникальных узлов (OTU) (табл. 1). Средний коэффициент кластеризации и средняя длина пути в этих эмпирических сетях были выше, чем в случайных сетях, что позволяет предположить, что эмпирические сети обладали свойствами «маленьких миров» и неслучайных шаблонов совпадений.Топологическая структура бактериальных сетей разного диаметра корней и глубины укоренения отличалась от структуры всей корневой системы и объемных сетей почвы (таблица 1; дополнительная фигура S9). Кроме того, значительные изменения в топологической структуре сетей произошли по диаметру корня и градиентам глубины укоренения (рис. 6B, D; таблица 1). Сложность сети (более высокая средняя степень, представляющая большую сложность сети) уменьшалась в порядке Корень I>Корень II/Корень III>Корень IV и Уровень IV>Уровень III>Уровень II>Уровень I (таблица 1). Соотношение отрицательных связей к положительным связям (N/P) и значения модульности (MD) демонстрировали аналогичные тенденции в бактериальных сетях. Естественная связность представляет собой устойчивость топологии сети к случайному разрушению или преднамеренным атакам. Значения естественной связности во всех корневых сетях резко уменьшались при случайном удалении большего количества сетевых узлов. Значение естественной связности уменьшалось в порядке Корень I> Корень II / Корень III> Корень IV и в порядке Уровень IV> Уровень III / Уровень II> Уровень I (дополнительный рисунок S10).

Рисунок 6 . Сетевая карта операционной таксономической единицы (OTU), показывающая состав и корреляцию OTU при различных диаметрах корней (A) и глубине укоренения (C) . Сетевые связи указывают на сильную (ρ>0,6 Спирмена) и значимую ( p <0,01) корреляцию. Размер и цветовой оттенок каждого узла пропорционален количеству связей (степени), а толщина каждой связи между двумя узлами (ребро) пропорциональна значению коэффициентов корреляции Спирмена. Уникальные топологические особенности на уровне узлов бактерий с разным диаметром корня (B) и глубиной укоренения (D) , в частности степень, промежуточность, близость. Разные буквы над прямоугольником указывают на значительные различия ( p <0,05, множественное сравнение с критерием Крускала-Уоллиса).

Таблица 1 . Топологические особенности бактериальных сетей разного диаметра корней и глубины укоренения.

Состав таксонов сетей явно варьировался в зависимости от диаметра корня или глубины укоренения.Из 184 и 178 различных OTU в сетях с разным корневым диаметром и глубиной укоренения только 71 и 73 узла были общими соответственно (дополнительный рисунок S11). Протеобактерии были основным членом сетей различных классов корней (диаметр корней 54,61–68% от общего числа узлов; глубина укоренения 66,47–68,75%; рисунки 6А, В). Когда распределение узлов было модульным, сети диаметров корней или глубины укоренения были в основном сгруппированы в три-шесть модулей (рис. 6A, C), а состав модулей сильно варьировался в зависимости от диаметра корня или глубины укоренения (дополнительный рисунок). С12).Ключевыми таксонами с самым высоким значением промежуточной центральности были представители Bacillus , Ramlibacter , Ensifer и Sphingomonas в группах Root I, Root II, Root III и Root IV соответственно. Ключевые таксоны в сетях глубины укоренения были членами Actinoplanes , Arthrobacter , Pseudomonas и Ensifer в группах Layer I, Layer II, Layer III и Layer IV соответственно.

Обсуждение

Влияние диаметра корня и глубины укоренения на состав бактериальных сообществ, ассоциированных с корнем

Наши результаты, основанные на полном наборе данных, показали, что ниша ризокомпартмента значительно повлияла на сборку бактериального сообщества (рис. 2).Некоторые исследования корневого микробиома риса, тополя и сои также показали, что в разных корневых нишах обитают разные микробные сообщества (Edwards et al. , 2015; Beckers et al., 2017; Xiao et al., 2017). Примечательно, что диаметр корня и глубина укоренения оказали значительное влияние на бактериальное сообщество, связанное с корнем, хотя эти эффекты были меньше по сравнению с корневым отделом (рис. 2). Вместе эти результаты свидетельствуют о том, что диаметр корня и глубина укоренения могут влиять на корни, выбирая подходящие для ниши микробы для занятия различных ризокомпартментов.Предыдущие исследования также указывали на дифференциацию бактериальных сообществ ризосферы или эндосферы между тонкими и грубыми корнями (Saleem et al., 2016; Perez-Jaramillo et al., 2017; Wang et al., 2017a) или мелкими и глубокими корнями (Yang et al. , 2016). Наше исследование также показало, что на микробиом ризосферы влияли как диаметр корня, так и глубина укоренения, в то время как на микробиом ризопланы и эндосферы в основном влияли глубина укоренения и диаметр корня соответственно (рис. 2). Эти результаты показали, что диаметр корня и глубина укоренения совместно определяют выбор связанного с корнем микробиома.

Различия процессов бактериального обогащения по диаметру корня и градиентам глубины укоренения

Наши результаты показали, что независимо от того, как изменились диаметр корня и глубина укоренения, существовал иерархический эффект обогащения микробов в корнях от ризосферы до ризоплана и эндосферы (рис. 4). Ранее сообщалось о таком эффекте обогащения корней сои, риса и арабидопсиса (Lundberg et al., 2012; Edwards et al., 2015; Xiao et al., 2017). Далее мы обнаружили, что иерархическое обогащение бактериальных сообществ варьировалось в зависимости от диаметра корня и градиента глубины укоренения. Более тонкие корни (меньший диаметр корня) и более глубокие корни продемонстрировали более высокий эффект обогащения для бактериальных сообществ, чем другие классы корней. Это может быть связано с возможной функциональной специализацией этих корней для поглощения питательных веществ и воды большим микробным сообществом (Germon et al., 2020). Предыдущие исследования показали, что более тонкие корни растений имеют более высокие концентрации питательных веществ, пространство для колонизации и метаболическую активность корней, такую ​​как отношение C/N в корне, удельная площадь поверхности корня, скорость оборота и скорость дыхания (Eissenstat et al. , 2000; Прегитцер и др., 2002; Го и др., 2004 г.; Wang et al., 2017b), а более глубокие корни ориентированы на получение и транспорт питательных веществ и воды (Germon et al., 2020). Эффекты обогащения от диаметра корней и глубины укоренения были аналогичны нашим результатам по бактериальному разнообразию, в которых более высокое бактериальное разнообразие было обнаружено в более тонких и более глубоких корнях (рис. 1). Однако следует отметить, что обогащающий эффект самых глубоких корней уменьшился. Это похоже на наше предыдущее исследование глубоко укоренившегося растения Robinia pseudoacacia L (Zai et al., 2021). Изменения можно объяснить тем, что плотность корней и питательные вещества почвы быстро уменьшались.

Основная микробиота обычно выполняет широкие экологические функции (Shade and Handelsman, 2012). Неудивительно, что род Ensifer , способный вступать в высокоэффективный азотфиксирующий симбиоз с растениями сои (Albareda et al., 2009), по результатам дифференциального анализа обогащения был широко обогащен всеми классами корней. Наше исследование также показало, что диаметр корня и глубина укоренения вместе значительно повлияли на выбор основных микробных таксонов, связанных с корнями (дополнительная фигура S7).Диаметр корня в основном влиял на основную группу бактерий в эндосфере; однако глубина укоренения в основном влияла на основную группу в ризоплане и ризосфере. Различное влияние диаметра корней и глубины укоренения на консервативные основные таксоны во всей системе заслуживает внимания, что предполагает, что диаметр корня и глубина укоренения тесно связаны с потенциальными жизненными функциями связанного с корнями микробного сообщества сои. В нашем исследовании основные таксоны Novosphingobium , Bradyrhizobium , Neorhizobium , Stenotrophomonas , Klebsiella и Variovorax были связаны с определенной глубиной или диаметром укоренения.Сообщалось, что эти таксоны связаны с секрецией сои соевых сапонинов, образованием клубеньков и устойчивостью к биотическим и абиотическим стрессам (Molla et al. , 2001; Chen et al., 2016; Egamberdieva et al., 2016; Bianca et al., 2018; Liu et al., 2018; Fujimatsu et al., 2020). Следовательно, диаметр корня и глубина укоренения играют важную роль, влияя на отношения между основными полезными микробами и конкретными классами корней.

Изменения в характере сосуществования бактерий в зависимости от диаметра и глубины укоренения корней

В естественных экосистемах микроорганизмы живут вместе в рамках сложных сетей, которые связаны посредством позитивных (комменсализм и мутуализм) и негативных (аменсализм и конкуренция) взаимодействий (Deng et al., 2012). В нашем исследовании бактериальные подсети более тонких и глубоких корней были более сложными (рис. 6 и таблица 1), что указывает на то, что более тонкие и более глубокие корни способствовали интерактивным процессам в сообществе, играя положительную роль в микробном сосуществовании (Goldford et al., 2018) . Сети более тонких и глубоких корней стали более надежными с более высокой стабильностью сети (дополнительный рисунок S10), что подтверждает экологическое убеждение, что сложность порождает стабильность (Montesinos-Navarro et al. , 2017; Landi et al., 2018). Кроме того, более высокие положительные корреляции проявлялись в сетях более тонких и глубоких корней, что указывает на то, что они включали больше кооперативных или синтрофических ассоциаций (Karimi et al., 2017). Эти корни могут полагаться на ассоциации между бактериальными таксонами, чтобы находить и поглощать питательные вещества и воду.

Большие различия в составе бактериального модуля (функционального экологического кластера) среди корней разного диаметра или глубины укоренения (дополнительный рисунок S12) указывают на потенциальную функциональную неоднородность бактериального сообщества среди различных классов корней (Newman, 2006).Ключевые таксоны, принадлежащие к Bacillus , Ramlibacter и Ensifer в более тонких корневых сетях (Root I, Root II и Root III), очевидно, полезны для поглощения питательных веществ и развития корней в олиготрофной среде (Calvo et al., 2019; Пропс и др., 2019). Sphingomonas в более толстой корневой сети (Root IV) может влиять на водный статус и транспорт в тканях корня (Asaf et al. , 2017). Таксоны краеугольных камней, связанные с разным диаметром корней, указывают на то, что тонкие корни более эффективно получают питательные вещества, а толстые корни с большей вероятностью транспортируют питательные вещества.Что касается бактериальных сетей разной глубины укоренения, таксоны keystone, принадлежащие к Actinoplanes и Arthrobacter в более мелких корневых сетях (слой I и слой II), связаны с устойчивостью корня к стрессу (Sharma et al., 2016; Safdarian и др., 2019; Эль-Тарабили и др., 2020). Было показано, что Pseudomonas и Ensifer в более глубоких корневых сетях (слой III и слой IV) в основном связаны с развитием и поглощением питательных веществ корневой системой (Cherni et al., 2019; Ган и др., 2020 г.; Мерино-Мартин и др., 2020). Эти результаты показали, что таксоны краеугольных камней в более глубоких корнях были более склонны способствовать поглощению питательных веществ корнями. В целом, сложные ассоциации связанных с корнями бактериальных сообществ в зависимости от диаметра корней и глубины укоренения оказались неслучайными и функциональными.

Заключение

Таким образом, диаметр корня и глубина укоренения совместно влияли на ассоциированные с корнем (ризосферу, ризоплану и эндосферу) бактериальные сообщества растений сои.Структура, процесс обогащения и сетевые взаимодействия бактериального сообщества варьировались в зависимости от диаметра корня и градиента глубины укоренения. Более тонкие корни и более глубокие корни были склонны к обогащению более разнообразными бактериями из-за более высокого иерархического эффекта обогащения и увеличения межвидовых взаимодействий бактериального сообщества, связанного с корнями. Наши результаты не только подтвердили дифференциацию бактериальной ниши от ризосферной почвы к ризоплану корня и эндосфере, но также показали, что существует настроенная адаптация или селективный эффект бактериального сообщества в зависимости от диаметра корня или глубины укоренения.Эти результаты расширяют наше понимание взаимоотношений между бактериальными сообществами и признаками корней, а также сложных взаимодействий хозяина и микробов в корневой системе.

Заявление о доступности данных

Наборы данных, представленные в этом исследовании, можно найти в онлайн-репозиториях. Названия репозитория/репозиториев и инвентарные номера можно найти в статье/дополнительных материалах.

Вклад авторов

WC задумал и спроектировал исследование. GL помогла с планом эксперимента.XZ, JS, YL и DL помогли собрать образцы. WL проанализировал данные и написал рукопись. WC и GW помогли улучшить рукопись. Все авторы внесли свой вклад в статью и одобрили представленную версию.

Финансирование

Это исследование было поддержано Национальным фондом естественных наук Китая (31870476 и 41830755).

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Примечание издателя

Все претензии, изложенные в этой статье, принадлежат исключительно авторам и не обязательно представляют претензии их дочерних организаций или издателя, редакторов и рецензентов. Любой продукт, который может быть оценен в этой статье, или претензии, которые могут быть сделаны его производителем, не гарантируются и не поддерживаются издателем.

Дополнительный материал

Дополнительный материал к этой статье можно найти в Интернете по адресу: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2021.783563/full#supplementary-material

Ссылки

Альбареда, М., Родригес-Наварро, Д. Н., и Темпрано, Ф. Дж. (2009). Использование Sinorhizobium ( Ensifer ) fredii для инокулянтов сои в Южной Испании. евро. Дж. Агрон. 30, 205–211. doi: 10.1016/j.eja.2008.10.002

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Асаф С., Хан А. Л., Хан М. А., Имран К. М., Юн Б.и Ли, И. (2017). Осмопротекторные функции, придаваемые растениям сои путем инокуляции Sphingomonas sp. LK11 и экзогенная трегалоза. Микробиолог. Рез. 205, 135–145. doi: 10.1016/j.micres.2017.08.009

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Бао, С. (2000). Анализ почвы и агрохимии. Пекин: Китайское сельскохозяйственное издательство.

Академия Google

Барджетт, Р. Д., Моммер, Л.и Де Врис, Ф. Т. (2014). Уход в подполье: корневые признаки как движущие силы экосистемных процессов. Тренды Экол. Эвол. 29, 692–699. doi: 10.1016/j.tree.2014.10.006

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Бастиан М., Хейманн С. и Джакоми М. (2009). Gephi: программное обеспечение с открытым исходным кодом для исследования сетей и управления ими. ICWSM 69, 1613–1639. дои: 10.1590/2175-7860201869411

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Беккерс, Б., Op De Beeck, M., Weyens, N., Boerjan, W., and Vangronsveld, J. (2017). Структурная изменчивость и дифференциация ниш в ризосферном и эндосферном бактериальном микробиоме полевого тополя. Микробиом 5:25. doi: 10.1186/s40168-017-0241-2

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Бенджамин, Дж. Г., и Нильсен, округ Колумбия (2006). Дефицит воды влияет на распространение корней сои, гороха полевого и нута. Полевые культуры Res. 97, 248–253.doi: 10.1016/j.fcr.2005.10.005

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Берендсен Р.Л., Питерс С.М.Дж. и Баккер П.А.Х.М. (2012). Ризосферный микробиом и здоровье растений. Trends Plant Sci. 17, 478–486. doi: 10.1016/j.tplants.2012.04.001

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Бьянка Д., Карпентьери-Пиполо В., Джордже Ф., Альберто Б. П., Янил Л., Энрике О. Т. и др. (2018). Скрининг бактериальных эндофитов как потенциальных агентов биологической борьбы с болезнями сои. J. Appl. микробиол. 125, 1466–1481. doi: 10.1111/jam.14041

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Bulgarelli, D., Rott, M., Schlaeppi, K., van Themaat, E.L., Ahmadinejad, N., Assenza, F., et al. (2012). Выявление структуры и признаков сборки Arabidopsis населяющей корень бактериальной микробиоты. Природа 488, 91–95. doi: 10.1038/nature11336

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Булгарелли, Д., Schlaeppi, K., Spaepen, S., van Themaat, E.V.L., and Schulze-Lefert, P. (2013). Структура и функции бактериальной микробиоты растений. год. Преподобный завод биол. 64, 807–838. doi: 10.1146/annurev-arplant-050312-120106

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Кальво, П., Зебело, С., Макнир, Д., Клоппер, Дж., и Фадамиро, Х. (2019). Ризобактерии, стимулирующие рост растений, индуцируют изменения в экспрессии генов Arabidopsis thaliana генов захвата нитратов и аммония. Дж. Взаимодействие с растениями. 14, 224–231. дои: 10.1080/17429145.2019.1602887

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Чен, Л., Хэ, Л. Ю., Ван, К., и Шэн, X. Ф. (2016). Синергические эффекты стимуляторов роста растений Neorhizobium huautlense T1-17 и иммобилизаторов на рост и накопление тяжелых металлов в съедобных тканях острого перца. Дж. Азар. Матер. 312, 123–131. doi: 10.1016/j.jhazmat.2016.03.042

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Черни, М., Ферджани Р., Мапелли Ф., Будабус А., Борин С. и Узари Х. (2019). Параметры почвы обуславливают разнообразие ризосферной микробиоты Citrus sinensis , которая обладает потенциалом для смягчения стресса растений от засухи. Заяв. Экологичность почвы. 135, 182–193. doi: 10.1016/j.apsoil.2018.12.006

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Чарди, Г., и Непуш, Т. (2006). Программный пакет igraph для сложных сетевых исследований. Междунар. Дж. Комплекс Сист. 1695, 1–9.

Академия Google

Дебински, Д.М., Уикхэм, Х., Киндшер, К., Карутерс, Дж.К., и Джермино, М. (2010). Смена горных лугов во время засухи зависит от фонового гидрологического режима и функциональной группы растений. Экология 91, 1672–1681. дои: 10.1890/09-0567.1

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Дэн Ю., Цзян Ю., Ян Ю., Хэ З., Луо Ф. и Чжоу Дж. (2012). Анализ молекулярных экологических сетей. БМК. Биоинформатика 13:113.дои: 10.1186/1471-2105-13-113

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Эдгар, Р. К. (2013). UPARSE: Высокоточные последовательности OTU из считываний микробного ампликона. Нац. Методы 10, 996–998. doi: 10.1038/nmeth.2604

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Эдвардс, Дж., Джонсон, К., Сантос-Медельин, К., Лурье, Э., Подишетти, Н.К., Бхатнагар, С., и др. (2015). Структура, вариации и сборка корневых микробиомов риса. Проц. Натл. акад. науч. США 112, e911–e920. doi: 10.1073/pnas.1414592112

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Эгамбердиева Д., Джабборова Д., Берг Г., Сайкконен К., Меркадо-Бланко Дж., Миттер Б. и др. (2016). Синергические взаимодействия между Bradyrhizobium japonicum и эндофитом Stenotrophomonas rhizophila и их влияние на рост и образование клубеньков сои в условиях солевого стресса. Почва для растений 405, 35–45.doi: 10.1007/s11104-015-2661-8

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Eissenstat, D.M., Wells, C.E., Yanai, R.D., and Whitbeck, JL (2000). Создание корней в меняющейся среде: последствия для долговечности корней. Новый Фитол. 147, 33–42. doi: 10.1046/j.1469-8137.2000.00686.x

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Эль-Тарабили, К.А., ЭльБагдади, К.З., АльХаджех, А.С., Айяш, М.М., Альджнейби, Р.С., Эль-Кеблави, А., и др. (2020).Актинобактерии, продуцирующие полиамины, увеличивают производство биомассы и урожайность семян у Salicornia bigelovii . биол. Ферт. Почвы 56, 499–519. doi: 10.1007/s00374-020-01450-3

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Френдли, М., и Фокс, Дж. (2015). Candisc: визуализация обобщенного канонического дискриминантного и канонического корреляционного анализа. клин. хим. 46, 373–378.

Академия Google

Фухимацу Т., Эндо К., Ядзаки К.и Сугияма, А. (2020). Динамика секреции соясапонинов в корнях сои и влияние на изменение бактериального состава. Прямой завод 4:e00259. doi: 10.1002/pld3.259

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Ган Л., Чжан В., Фанг Ф. и Ян Л. (2020). Свидетельство компромисса между аэрацией корней и архитектурой в Vallisneria natans в присутствии Pseudomonas putida KT2440. Аква. Бот. 162:103189.doi: 10.1016/j.aquabot.2019.103189

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Жермон, А., Лаклау, Дж., Робин, А., и Журдан, К. (2020). Обзор Тамма: глубокие тонкие корни в лесных экосистемах: зачем копать глубже? Лесная экол. Управление 466:118135. doi: 10.1016/j.foreco.2020.118135

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Голдфорд Дж. Э., Лу Н., Баич Д., Эстрела С., Тихонов М., Санчес-Горостиага А. и др. (2018). Возникающая простота в сборке микробного сообщества. Наука 361, 469–474. doi: 10.1126/science.aat1168

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Го, Д.Л., Митчелл, Р.Дж., и Хендрикс, Дж.Дж. (2004). Порядки мелких корневых ветвей по-разному реагируют на манипуляции с источником и поглотителем углерода в длиннолиственном сосновом лесу. Экология 140, 450–457. doi: 10.1007/s00442-004-1596-1

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Хати К.М., Мандал К.Г., Мишра А.К., Гош П.К. и Бандйопадхьяй К.К. (2006). Влияние неорганических удобрений и навоза на физические свойства почвы, распределение корней и эффективность использования воды соей в Vertisols в Центральной Индии. Биоресурс. Технол. 97, 2182–2188. doi: 10.1016/j.biortech.2005.09.033

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Хёппнер, С.С., и Дюкс, Дж.С. (2012). Интерактивные реакции роста и состава растений старых полей на потепление и осадки. Глоб. Чанг. биол. 18, 1754–1768. doi: 10.1111/j.1365-2486.2011.02626.x

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Карими Б., Марон П.А., Чемидлин-Превост Буре Н., Бернар Н., Гилберт Д. и Ранджард Л. (2017). Микробное разнообразие и экологические сети как индикаторы качества окружающей среды. Окружающая среда. хим. лат. 15, 265–281. doi: 10.1007/s10311-017-0614-6

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ланди, П., Миноаривело, Х.О., Бреннстрем, А., Хуэй, К., и Дикманн, У. (2018). Сложность и устойчивость экологических сетей: обзор теории. Насел. Экол. 60, 319–345. doi: 10.1007/s10144-018-0628-3

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ли, Х., Молье, А., Зиади, Н., Ши, Ю., Пэрент, Л., и Морель, К. (2017). Признаки корней сои после 24 лет различной обработки почвы и внесения минеральных фосфорных удобрений. Обработка почвы. Рез. 165, 258–267. дои: 10.1016/j.still.2016.09.002

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Лю Д., Чен Л., Чжу Х., Ван Ю., Сюань Ю., Лю Х. и др. (2018). Klebsiella pneumoniae SnebYK опосредует устойчивость к Heterodera glycines и способствует росту сои. Перед. микробиол. 9:1134. doi: 10.3389/fmicb.2018.01134

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Лю, К., Сян, В., Цзоу, Л., Лэй, П., Цзэн, Ю., Оуян, С., и другие. (2019). Различия в функциональных признаках тонких корней связаны с филогенетикой обычных пород деревьев китайских субтропических лесов. Почва для растений 436, 347–364. doi: 10.1007/s11104-019-03934-0

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Лундберг Д. С., Лебейс С. Л., Паредес С. Х., Юрстон С., Геринг Дж., Малфатти С. и др. (2012). Определение основного микробиома корня Arabidopsis thaliana . Природа 488, 86–90. дои: 10.1038/природа11237

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Лупатини М., Сулейман А.К.А., Жак Р.Дж.С., Антониолли З.И., де Сикейра Феррейра А.О., Курамае Э.Е. и др. (2014). Топология сети показывает высокие уровни связи и несколько ключевых микробных родов в почвах. Перед. Окружающая среда. науч. 2:10. doi: 10.3389/fenvs.2014.00010

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ма, З., Го, Д., Сюй, X., Лу, М., Барджетт, Р.D., Eissenstat, D.M., et al. (2018а). Эволюционная история разрешает глобальную организацию корневых функциональных признаков. Природа 555, 94–97. doi: 10.1038/nature25783

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Ма, X., Заребанадкуки, М., Кузяков, Ю., Благодатская, Е., Пауш, Дж., и Разави, Б. С. (2018b). Пространственные закономерности активности ферментов в ризосфере: влияние корневых волосков и радиуса корня. Почвенный биол. Биохим. 118, 69–78.doi: 10.1016/j.soilbio.2017.12.009

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Мадхайян, М., Пунгужали, С., Сараванан, В.С., и Квон, С. (2014). Rhodanobacter glycinis sp. Nov., Гаммапротеобактерия с желтым пигментом, выделенная из ризопланы выращенной в поле сои. Междунар. Дж. Сист. Эвол. Микр. 64, 2023–2028 гг. doi: 10.1099/ijs.0.055525-0

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Мартин, М. (2011). Cutadapt удаляет последовательности адаптеров из операций высокопроизводительного секвенирования. EMBnet J. 17, 10–12. doi: 10.14806/ej.17.1.200

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Мейстер, Р., Раджани, М.С., Ружичка, Д., и Шахтман, Д.П. (2014). Проблемы изменения корневых признаков сельскохозяйственных культур для сельского хозяйства. Trends Plant Sci. 19, 779–788. doi: 10.1016/j.tplants.2014.08.005

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Мендес, Л.В., Курамае, Э.Е., Наваррете, А.А., ван Вин, Дж.А., и Цай, С.М. (2014). Таксономическая и функциональная селекция микробного сообщества в ризосфере сои. ISME J. 8, 1577–1587. doi: 10.1038/ismej.2014.17

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Мерино-Мартин Л., Гриффитс Р.И., Гвеон Х.С., Фуржет-Бретаньон К., Оливер А., Мао З. и др. (2020). Бактерии ризосферы более тесно связаны с чертами корней растений, чем грибы в горных лесах умеренного пояса: выводы из закрытых и открытых лесных участков вдоль градиента высоты. Почва для растений 450, 183–200. doi: 10.1007/s11104-020-04479-3

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Молла, А.Х., Шамсуддин, З.Х., Халими, М.С., Морзия, М., и Путех, А.Б. (2001). Потенциал для усиления роста корней и клубеньков сои при совместной инокуляции Azospirillum и Bradyrhizobium в лабораторных системах. Почвенный биол. Биохим. 33, 457–463. doi: 10.1016/S0038-0717(00)00186-3

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Монтесинос-Наварро, А., Хиральдо, Ф., Телла, Дж. Л., и Бланко, Г. (2017). Сетевая структура, охватывающая континуумы ​​мутуализм-антагонизм, повышает устойчивость сообщества. Нац. Экол. Эвол. 1, 1661–1669. doi: 10.1038/s41559-017-0320-6

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Panke-Buisse, K., Poole, A.C., Goodrich, J.K., Ley, R.E., and Kao-Kniffin, J. (2014). Отбор почвенных микробиомов показывает воспроизводимое воздействие на функцию растений. ISME J. 9, 980–989.doi: 10.1038/ismej.2014.196

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Пэн, Г. С., и Ву, Дж. (2016). Оптимальная топология сети для структурной устойчивости на основе естественной связности. Physica A 443, 212–220. doi: 10.1016/j.physa.2015.09.023

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Perez-Jaramillo, J.E., Carrion, VJ, Bosse, M., Ferrao, L.F.V., de Hollander, M., Garcia, A.A.F., et al. (2017). Связь состава ризосферного микробиома дикого и одомашненного Phaseolus vulgaris с генотипическими и корневыми фенотипическими признаками. ISME J. 11, 2244–2257. doi: 10.1038/ismej.2017.85

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Pervaiz, Z.H., Contreras, J., Hupp, B.M., Lindenberger, J.H., Chen, D., Zhang, Q., et al. (2020). Корневой микробиом меняется в зависимости от порядка ветвления корней и химического состава корней в ризосферной почве персика. Ризосфера 16:100249. doi: 10.1016/j.rhisph.2020.100249

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Прегитцер, К. С., ДеФорест, Дж.Л., Бертон, А.Дж., Аллен, М.Ф., Рюсс, Р.В., и Хендрик, Р.Л. (2002). Прекрасная корневая архитектура девяти североамериканских деревьев. Экол. моногр. 72, 293–309. дои: 10.1890/0012-9615

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Пропс, Р., Месье, П., Вандамм, П., Лейс, Н., Денеф, В. Дж., и Бун, Н. (2019). Экспансия генов и позитивный отбор как приспособление бактерий к олиготрофным условиям. Мсфера 4, e11–e19. doi: 10.1128/mSphereDirect.00011-19

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Райнхольд-Хурек, Б., Бюнгер В., Бурбано К.С., Сабале М. и Хурек Т. (2015). Корни, формирующие их микробиом: глобальные очаги микробной активности. год. Преподобный Фитопат. 53, 403–424. doi: 10.1146/annurev-phyto-082712-102342

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Робинсон, доктор медицины, Маккарти, Д. Дж., и Смит, Г. К. (2009). EdgeR: пакет биопроводников для дифференциального анализа данных экспрессии цифровых генов. Биоинформатика 26, 139–140.doi: 10.1093/биоинформатика/btp616

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Рогнес, Т., Флури, Т., Николс, Б., Айва, К., и Маэ, Ф. (2016). VSEARCH: универсальный инструмент с открытым исходным кодом для метагеномики. Пирдж 4:e2584. doi: 10.7717/peerj.2584

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Сафдариан, М., Аскари, Х., Шариати, Дж. и В., и Нематзаде, Г., (2019). Транскрипционные ответы корней пшеницы, инокулированных Arthrobacter nitroguajacolicus , на солевой стресс. науч. Респ. 9:1792. doi: 10.1038/s41598-018-38398-2

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Салим, М., Ло, А. Д., и Мо, Л. А. (2016). Nicotiana набирают редкие ризосферные таксоны в качестве основных обитающих в корнях микробов. Микроб. Экол. 71, 469–472. doi: 10.1007/s00248-015-0672-x

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Салим, М., Ло, А. Д., Сахиб, М. Р., Первез, З. Х., и Чжан, К.(2018). Влияние архитектуры корневой системы на ризосферу и корневой микробиом. Ризосфера 6, 47–51. doi: 10.1016/j.rhisph.2018.02.003

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Шарма М., Мишра В., Рау Н. и Шарма Р. С. (2016). Повышение устойчивости кукурузы к стрессу железа за счет инокуляции сидерофор-продуцирующего штамма Arthrobacter globiformis из шахты. J. Basic Microb. 56, 719–735. doi: 10.1002/jobm.201500450

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Шлосс, П.D., Westcott, S.L., Ryabin, T., Hall, J.R., Hartmann, M., Hollister, E.B., et al. (2009). Представляем mothur: открытое, независимое от платформы и поддерживаемое сообществом программное обеспечение для описания и сравнения микробных сообществ. Заяв. Окружающая среда. микроб. 75, 7537–7541. doi: 10.1128/AEM.01541-09

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Сугияма А., Уэда Ю., Зуси Т., Такасе Х. и Ядзаки К. (2014). Изменения в бактериальном сообществе ризосфер сои при выращивании в полевых условиях. PLoS One 9:e100709. doi: 10.1371/journal.pone.0100709

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Vandenkoornhuyse, P., Quaiser, A., Duhamel, M., Van, A.L., and Dufresne, A. (2015). Значение микробиома растительного холобионта. Новый Фитол. 206, 1196–1206. doi: 10.1111/nph.13312

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Вербон, Э. Х., и Либерман, Л. М. (2016). Полезные микробы влияют на эндогенные механизмы, контролирующие развитие корней. Trends Plant Sci. 21, 218–229. doi: 10.1016/j.tplants.2016.01.013

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Ван К., Ван Н., Ван Ю., Ван К. и Дуань Б. (2017a). Различия в корнеассоциированных бактериальных сообществах среди порядков мелкокорневого ветвления тополя ( Populus × euramericana (Dode) Guinier.). Почва для растений 421, 123–135. doi: 10.1007/s11104-017-3449-9

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ван, Р., Wang, Q., Zhao, N., Xu, Z., Zhu, X., Jiao, C., et al. (2017б). Различный филогенетический и экологический контроль морфологических и питательных признаков корней первого порядка: свидетельство многомерных корневых признаков. Функц. Экол. 32, 29–39. дои: 10.1111/1365-2435.12983

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Xiao, X., Chen, W., Zong, L., Yang, J., Jiao, S., Lin, Y., et al. (2017). Два культивируемых бобовых растения обнаруживают процесс обогащения микробиома в ризокомпартментах. Мол. Экол. 26, 1641–1651. doi: 10.1111/mec.14027

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Xiong, C., Zhu, Y.G., Wang, J.T., Singh, B., Han, L.L., Shen, J.P., et al. (2021). Выбор хозяина формирует сборку микробиома урожая и сложность сети. Новый Фитол. 229, 1091–1104. doi: 10.1111/nph.16890

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Яхара Х., Таникава Н., Окамото М. и Макита Н.(2019). Характеристика тонкокорневых признаков по филогении видов и микробному симбиозу у 11 сосуществующих древесных пород. Экология 191, 983–993. doi: 10.1007/s00442-019-04546-2

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Ян, Х., Ху, Дж., Лонг, X., Лю, З., и Ренгель, З. (2016). Засоление изменило распределение корней и увеличило разнообразие бактериальных сообществ в ризосферной почве топинамбура . науч. Респ. 6:20687.дои: 10.1038/srep20687

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Zai, X., Luo, W., Bai, W., Li, Y., Xiao, X., Gao, X., et al. (2021). Влияние диаметра корня на отбор и сетевые взаимодействия связанных с корнем бактериальных микробиомов у Robinia pseudoacacia L. Microb. Экол. 82, 391–402. doi: 10.1007/s00248-020-01678-4

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Чжан Ю., Сюй Дж., Риера Н., Джин, Т., Ли, Дж., и Ван, Н. (2017). Хуанлунбин нарушает процесс обогащения микробиома, связанного с корнями цитрусовых, от ризосферы к ризоплану. Микробиом 5:97. doi: 10.1186/s40168-017-0304-4

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Чжан Б., Чжан Дж., Лю Ю., Го Ю., Ши П. и Вэй Г. (2018). Биогеография и экологические процессы, влияющие на сообщества корневых бактерий на полях сои в Китае. науч. Общая окружающая среда. 627, 20–27. doi: 10.1016/j.scitotenv.2018.01.230

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Сравнительный анализ экономических аспектов выращивания рассады с закрытой и открытой корневой системой: опыт России

Тип статьи: Исследовательская Статья

Авторы: Морковина Светлана ; * | Куницкая, Ольга а | Долматова Людмила б | Марков Олег c | Нгуен, Ван Лок d | Баранова Татьяна и | Шадрина Светлана ф | Гринько Олег г

Место работы: кафедра управления и экономики предпринимательства, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет им.Ф. Морозов», Воронеж, Российская Федерация | [a] Кафедра технологии и техники лесного комплекса, Арктический государственный агротехнологический университет, Якутск, Российская Федерация | [b] Кафедра землепользования и землеустройства, Новочеркасский инженерно-строительный институт мелиорации им. А. К. Кортунова ФГБОУ ВО «Донской государственный аграрный университет», Новочеркасск, Российская Федерация | [c] Кафедра транспортных и производственных машин и оборудования ФГБОУ ВО «Петрозаводский государственный университет», Петрозаводск, Российская Федерация | [d] Факультет экономики и делового администрирования, Университет Тхань Донг, Хай Зыонг, Вьетнам | [д] Кафедра лесной культуры и лесопаркового хозяйства Донского государственного аграрного университета, Новочеркасск, Российская Федерация | [f] Кафедра технологии и оборудования лесного производства МГТУ им.Э. Баумана (Мытищинский филиал), Мытищи, Российская Федерация | [g] Базовая кафедра воспроизводства и переработки лесных ресурсов Братского государственного университета, г. Братск, Российская Федерация

Адрес для корреспонденции: [*] Соответствующий автор. [email protected]

Резюме: Интенсивное увеличение площади сплошных рубок на территории России приводит к росту нелесовосстановленных площадей. Поэтому успешное лесовосстановление требует повышенного внимания и применения новых технологических решений выращивания саженцев.Целью данной работы явилось проведение экономической оценки затрат, необходимых для традиционных и инновационных технологий выращивания сеянцев древесных пород с открытой и закрытой корневой системой в различных условиях возделывания. Результаты сравнительного анализа показали, что саженцы, выращенные с закрытой корневой системой без обогрева в теплицах за один оборот, требуют минимальных затрат на выращивание. Увеличение числа ротаций при выращивании сеянцев с закрытой корневой системой приводит к снижению себестоимости продукции и делает сеянцы дуба черешчатого конкурентоспособными по цене с сеянцами, выращенными по традиционной технологии.Установлено, что дисконтированный период окупаемости саженцев с закрытой корневой системой составляет 5,5 лет. Следовательно, переход на инновационные технологии выращивания лесного посадочного материала необходим для эффективной реализации рекреационных процессов для лесного хозяйства России.

Ключевые слова: Лесовосстановление, саженцы с открытой корневой системой, саженцы с закрытой корневой системой, себестоимость выращивания лесных культур, себестоимость продукции

DOI: 10.3233/AJW210015

18, нет. 2, стр. 19-26, 2021

Поступила в редакцию 27 января 2021 г.

|

09 февраля 2021 г.

|

Принято 09 февраля 2021 г.

|

Опубликовано: 29 апреля 2021 г.

Цена: 27,50 евро

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы просмотреть или приобрести мгновенный доступ

1100 тонких рисунков корневых систем раскрывают скрытый мир растений

Мы знаем, что растения могут вдохновлять искусство.Если вы лично все еще нуждаетесь в убедительности в этом вопросе, просто взгляните на иллюстраций естественного порядка растений Элизабет Твининг, рисунки Эрнста Генриха Геккеля, Элизабет Блэквелл Любопытные травы и Нэнси Энн Кингсбери Уоллстонкрафт. Образцы растений и фруктов острова Куба — не говоря уже о картинах Джорджии О’Киф — все ранее были представлены здесь на Open Culture. Но эти работы касаются только растительной жизни, существующей над землей.

Что происходит внизу, под землей? В этом вы можете убедиться сами — и без необходимости привлекать для этого одного из наших прекрасных цветущих (или нецветущих) друзей — в онлайн-архиве рисунков корневой системы Вагенингенского университета. «Результат 40-летних раскопок корневой системы в Европе», — говорится на этом сайте. Коллекция содержит 1180 диаграмм видов от Abies alba (наиболее известного сегодня как разновидность рождественской елки) до Zygophyllum xanthoxylon (слегка низкорослый -выглядит уроженцем засушливых и полузасушливых регионов континентов, таких как Африка и Австралия).

На сайте поясняется, что «чертежи, их анализ и описание были сделаны Univ. Проф. д-р Эрвин Лихтенеггер (1928–2004) и Univ. Профессор, доктор Лоре Кучера (1917-2008), руководитель Пфланценсозиологического института, Клагенфурт (сейчас в Бад-Гойзерне, Австрия)».

В течение 40 лет, пишет   Эрин Блейкмор, Лихтенеггер и Кущера из Washington Post «сотрудничали над огромным «корневым атласом», который отображает подземные траектории обычных европейских растений.Эти рисунки, созданные с помощью «кропотливой системы раскопок и документирования сложных систем», «также являются самостоятельным искусством, воспевающим красоту части растений, о которых большинство никогда не задумывается».

Даже наименее осведомленные в ботанике из нас знают, что у растений есть корни, но многие ли из нас осознают масштабы и сложность этих корней? «Корневая система позволяет растениям собирать воду и минералы, которые они используют для роста», — пишет Блейкмор. «По мере того, как корневая система растет, она создает все больше и больше путей, которые позволяют воде проникать в глубокие недра и способствуют росту микробов, приносящих пользу другой жизни.Сильная корневая система может предотвратить эрозию, защищая землю, на которой они растут. А структуры позволяют почве улавливать углерод». Таким образом, корневые системы, а не конкретное место прохлады, играют свою роль в борьбе с изменением климата. А благодаря рисункам Лихтенеггера и Кущеры они подчеркивают способность искусства открывать миры, скрытые для большинства из нас. Посмотреть все изображения здесь.

через Колоссальный

Связанный контент:

Взгляните на интерактивное онлайн-издание иллюстраций естественного порядка растений Элизабет Твининг (1868)

Историческая рукопись, наполненная красивыми иллюстрациями кубинских цветов и растений, теперь онлайн (1826)

Возвышенные рисунки флоры и фауны Эрнста Геккеля: прекрасные научные рисунки, оказавшие влияние на европейское движение ар-нуво (1889 г.)

Любопытная трава : 500 прекрасных иллюстраций лекарственных растений, нарисованных Элизабет Блэквелл в 1737 году (чтобы спасти свою семью от финансового краха)

Два миллиона удивительных иллюстраций природы размещены в Интернете Библиотекой наследия биоразнообразия

Социальная жизнь деревьев: наука раскрывает, как деревья таинственным образом разговаривают друг с другом, работают вместе и образуют заботливые семьи

Колин Маршалл, живущий в Сеуле, пишет и ведет передачи о городах и культуре.Его проекты включают книгу Город без гражданства: прогулка по Лос-Анджелесу 21-го века и видеосерию Город в кино . Подпишитесь на него в Твиттере @colinmarshall или на Фейсбуке.


Рост корневой ткани и системы

Корневые структуры

Корни состоят из множества различных структур:

  • Апикальная меристема – это ростовая ткань
  • Корневой чехлик покрывает апикальную меристему
  • Эпидермис представляет собой «кожу» корня и образует отростки, называемые корневыми волосками.
  • Корневые волоски являются продолжением клеток эпидермиса и выглядят как крошечные волоски. Они очень важны для потребления воды и минералов.
  • Сосудистый цилиндр представляет собой сердцевину корня и содержит ксилему и флоэму.
  • Корковое вещество окружает сосудистый цилиндр.
  • Энтодерма отделяет кору от перицикла.
  • Перицикл представляет собой слой клеток непосредственно внутри эндодермы, где берут начало боковые корешки.
Корень

Корневые ткани и рост системы

Внутри перицикла расположена сосудистая система корня.Здесь есть два типа тканей: флоэма , которая переносит продукты фотосинтеза из листьев вниз к корням, и ксилема , которая переносит воду и минеральные вещества от корней к остальной части растения.

В отличие от животных, которые в конце концов перестают расти в определенном возрасте, растения продолжают расти на протяжении всей своей жизни. В то время как растения имеют специфические формы листьев и схемы ветвления, новые ветви или корни появляются везде, где находится ткань меристемы.

Апикальная меристема Ткань расположена на кончиках корней и снабжает клетки для увеличения длины как побегов, так и корней, называемого первичным ростом. Боковые меристемы обеспечивают клетки для увеличения обхвата, известного как вторичный рост, когда растение становится шире.

Область роста корней находится на кончике корня. Это крошечный конец корня длиной один сантиметр, который содержит новые ткани, составляющие корневой чехлик, покоящийся центр и субапикальную область.

Корневой чехлик содержит клетки, отвечающие за обнаружение гравитации. Они реагируют на свет, а также на давление частиц почвы. Корневой чехлик также производит слизь, называемую муцигель. Mucigel предохраняет новые корни от высыхания, помогает новым корням проникать в почву и увеличивает поглощение воды и питательных веществ. Это также может предотвратить слишком близкое расположение корней других растений. Каждому растению нужно достаточно места в почве, чтобы получать кислород, воду и питательные вещества для выживания. Корневой чехлик постоянно заменяется новыми клетками.Это скорее похоже на наперсток или шлем, который позволяет корню проталкиваться сквозь почву, защищая более мягкую меристему.

За корневым чехликом находится центр покоя , область клеток, которые организуют модели роста в корне. Вы когда-нибудь видели кривую морковку? Это происходит, когда камень или другое препятствие не позволяет корню расти по прямой линии. Центр покоя прикажет клеткам обходить препятствие.

Субапикальная область разделена на три зоны.Зона клеточного деления апикальной меристемы — это место, откуда поступают клетки, способствующие первичному росту корня. Зона удлинения — это место, где клетки удлиняются в размерах до десяти раз по сравнению с их первоначальной длиной. Этот процесс продвигает корень дальше в почву. Зона созревания — это место, где начинается сосудистая система, переносящая воду и минеральные вещества от корневых волосков к стеблям и листьям.

Типы корней

Существует несколько типов корней.Например:

  • Главный корень, также называемый стержневым, является основным корнем, растущим вниз. Этот корень имеет ограниченное разветвление и может очень глубоко уходить в почву в поисках воды. Стержневые корни, такие как морковь, свекла и редис, могут хранить пищу.
  • Боковой корень — это боковой корень.
  • Мочковатые корни — это те, которые имеют множество ветвей одинакового размера и занимают много места вокруг почвы вокруг основания растения для сбора воды, например, у петуний, бобов и гороха.Эти корни особенно полезны для борьбы с эрозией, потому что они образуют маты или массы, которые цепляются за почву.
  • Запасные или клубневые корни представляют собой увеличенные корни, в которых хранятся питательные вещества, такие как батат, георгин и канадский чертополох. Они развиваются из волокнистых корней.
  • Придаточные корни, также называемые опорными корнями, образуются на органах растения, а не на корнях. Примерами являются короткие шишки вдоль стебля помидора и корни, образующиеся у основания растений кукурузы.
  • Воздушные корни появляются на тканях стебля над землей и часто встречаются у плюща английского, филодендронов и горшка.Они получают воду и минералы из воздуха и позволяют растениям взбираться вверх.
Типы корней

Краткий обзор урока

Корней не видно, но они необходимы растениям. В их функции входит закрепление и поддержка растения, забор воды и питательных веществ, хранение продуктов фотосинтеза. Существует несколько типов корней: стержневые, мочковатые, воздушные, придаточные, боковые и запасающие.Строение корня состоит из корневого чехлика, апикальной меристемы, эпидермиса, корневых волосков, сосудистого цилиндра, коры, эндодермы и перицикла. Области меристемы содержат клетки, ответственные за рост растений, а кончик корня — это место, где происходит рост, в зоне деления клеток. Корневой чехлик защищает кончик корня своими нежными тканями меристемы. Клетки, которые помогают корням удлиняться, находятся в зоне удлинения, где клетки могут удлиняться в десять раз по сравнению с их первоначальным размером. Зона созревания – это место, где начинается сосудистая система.

Корни растений

Корневая система растения постоянно обеспечивает стебли и листья водой и растворенными минеральными веществами. Чтобы для этого корни должны прорасти в новые участки почвы. Рост и метаболизм корневой системы растений поддерживается процессом фотосинтеза происходящие в листьях. Фотосинтат из листьев транспортируется через флоэмы к корневой системе. Корневая структура помогает в этом процессе.Эта секция рассмотрит различные виды корневых систем, а также некоторые специализированные корни. как описать анатомию корней у однодольных и двудольных.

Корневые системы:

Стержневой корень Система:
Характеризуется наличием одного основного корня (стержневого корня), от которого отходят более мелкие ответвления. появляться. Когда семя прорастает, первым появляется корешок, или первичный корень. корень. У хвойных и большинства двудольных этот корешок развивается в стержневой корень. Стержневые корни можно модифицировать для использования в качестве запасных (обычно углеводов), таких как те, что содержатся в сахарная свекла или морковь. Стержневые корни также являются важным приспособлением для поиска водой, как те длинные стержневые корни, которые есть у мескитового и ядовитого плюща.
Начало страницы

Мочковатая корневая система:
Характеризуется наличием множества корней одинакового размера. В этом случае корень из прорастающего семени недолговечен и замещается придаточными корнями.Придаточные корни — это корни, которые образуются на других органах растения, кроме корней. Большинство однодольные имеют мочковатую корневую систему. Некоторые мочковатые корни используются в качестве хранилища; для Например, сладкий картофель образуется на волокнистых корнях. Растения с мочковатой корневой системой отлично подходит для борьбы с эрозией, потому что масса корней цепляется за частицы почвы.
Начало страницы

Корневые структуры и их функции:

Кончик корня: конец 1 см корня содержит молодые ткани, которые делятся на корневой чехлик, покоящийся центр и субапикальная область.
Корневой чехлик : кончики корней покрыты и защищены корневым чехликом. Клетки корневого чехлика образуются из меристемы корневого чехлика, которая толкает клетки вперед. в область шапки. Клетки корневого чехлика сначала дифференцируются в клетки колумеллы. Клетки колумеллы содержат амилопасты, отвечающие за обнаружение гравитации. Эти клетки также могут реагировать на свет и давление частиц почвы. Один раз клетки колумеллы оттесняются к периферии корневого чехлика, они дифференцируются в периферические клетки.Эти клетки секретируют муцигель, гидратированный полисахарид, образующийся в диктиосомы, содержащие сахара, органические кислоты, витамины, ферменты и аминокислоты. Муцигель помогает защитить корень, предотвращая высыхание. В некоторых растений муцигель содержит ингибиторы, препятствующие росту корней от конкурирующих растения. Муцигель также смазывает корень, чтобы он мог легко проникать в почву. Муцигель также способствует поглощению воды и питательных веществ за счет увеличения контакта почвы с корнем.Mucigel может действовать как хелатор, высвобождая ионы для поглощения корнем. Питательные вещества в муцигеле могут помочь в создании микоризы и симбиотических бактерий.
Центр покоя : за корневым чехликом находится покоящийся центр, область неактивных клеток. Они выполняют функцию замены меристематические клетки меристемы корневого чехлика. Центр покоя также важен в организации закономерностей первичного роста в корне.
Субапикальная область : эта область за центром покоя делится на три зоны. Зона клеточного деления — это местонахождение апикальная меристема (~0,5—1,5 мм позади кончика корня). Клетки, происходящие из апикального меристемы добавляют к первичному росту корня. Зона клеточного удлинения — клетки, происходящие из апикальной меристемы, увеличиваются в длину в этой области. Удлинение происходит за счет поступления воды в вакуоли.Этот процесс удлинения толкает кончик корня в почву. Зона клеточного созревания – клетки начинают дифференциация. В этой области можно найти корневые волоски, которые служат для увеличения поглощение воды и питательных веществ. В этой области клетки ксилемы являются первыми из сосудистые ткани дифференцировать.
Начало страницы

Зрелый корень: первичные ткани корня начинают формироваться внутри или сразу за зоной клеточного созревания в кончик корня.Апикальная меристема корня дает начало трем первичным меристемам: протодерме, молотая меристема и прокамбий.
Эпидермис : эпидермис происходит из протодермы и окружает молодой корень толщиной в один слой клеток. Эпидермальные клетки не покрыты кутикулы, чтобы они могли поглощать воду и минеральные питательные вещества. По мере созревания корней эпидермис замещается перидермой.
Кора : внутри эпидермиса находится кора, которая является производной из наземной меристемы.Кора делится на три слоя: гиподерму, клетки запасающей паренхимы и эндодермы. Гиподерма суберинизирована защитный слой клеток непосредственно под эпидермисом. Суберин в этих клетках помогает в задержке воды. Клетки запасающей паренхимы тонкостенны и часто хранят крахмал. Энтодерма — самый внутренний слой коры. Энтодермальные клетки плотно упакованы и не имеют межклеточных пространств. Их радиальные и поперечные стенки пропитаны лигнином и суберином, образуя структуру, называемую полосой Каспари.Полоска Каспария вынуждает воду и растворенные питательные вещества проходить через симпласт (живая часть клетки), что позволяет клеточной мембране контролировать всасывание корнем.
Стела : все ткани внутри эндодермы составляют стелу. Стела включает самый наружный слой, перицикл и сосудистые ткани. перицикл — меристематический слой, важный для образования ветвящихся корней. сосудистые ткани состоят из ксилемы и флоэмы.У двудольных встречается ксилема в виде звезды в центре корня с флоэмой, расположенной между рукавами ксилемная звезда. Новая ксилема и флоэма добавляются сосудистым камбием, расположенным между ксилема и флоэма. У однодольных ксилема и флоэма образуют кольцо с центральная часть корня состоит из паренхиматозной сердцевины.
Начало страницы

Корневые системы
     Система Taproot
Мочковатая корневая система

Структуры корня и их функции
     Кончик корня: молодые ткани корня
Зрелый корень

Вернуться на главную страницу

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.
Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.