南疆野生黑果枸杞果實抗氧化成分與土壤理化性質、微生物特征的相關性

顧美英，唐光木，馮 雷，孫寧川，馬海剛，廖 娜，徐萬里

(1.新疆農業科學院微生物應用研究所/新疆特殊環境微生物實驗室/綠洲養分與水土資源高效利用重點實驗室，烏魯木齊 830091；2.新疆農業科學院土壤肥料與農業節水研究所，烏魯木齊 830091)

南疆野生黑果枸杞果實抗氧化成分與土壤理化性質、微生物特征的相關性

顧美英1，唐光木2，馮 雷2，孫寧川2，馬海剛2，廖 娜2，徐萬里2

(1.新疆農業科學院微生物應用研究所/新疆特殊環境微生物實驗室/綠洲養分與水土資源高效利用重點實驗室，烏魯木齊 830091；2.新疆農業科學院土壤肥料與農業節水研究所，烏魯木齊 830091)

目的黑果枸杞(LyciumruthenicumMurr.)是一種耐鹽小灌木，其果實富含花青素和多糖等抗氧化成分，經濟價值高。影響黑果枸杞抗氧化成分含量的因素較多，測定南疆不同生態條件下野生黑果枸杞根際土壤理化性質、微生物特征和果實抗氧化成分的組成情況，分析三者之間的相關性，為黑果枸杞開發利用提供依據。方法采用常規測定方法、Biolog微平板和分光光度計法分別測定土壤理化性質、微生物特征和果實抗氧化成分，運用統計學方法對這三者之間的相關性進行分析。結果黑果枸杞根際土壤理化性質、微生物特征和果實抗氧化成分含量不同地區差異較大，但存在著一定的相關性。(1)根際土壤pH、電導率的變化幅度分別為8.86～8.04和16.43～0.06 ms/cm，二者與微生物活性(AWCD)、Shannon豐富度指數之間呈顯著負相關；電導率與Simpson優勢度指數、McIntosh均勻度呈顯著正相關。(2)144 h Biolog碳源利用表明，黑果枸杞的根際土壤微生物的AWCD值阿克陶和野云溝分別為2.04和1.62，庫爾楚園藝場為0.71，其余均較低。土壤養分含量與AWCD和Shannon指數呈負相關；與Simpson指數和McIntosh指數呈正相關。載荷因子分析表明，影響黑果枸杞根際土壤微生物的碳源類型為碳水化合物、羧酸類和多聚物類碳源。(3)果實中花青素、還原糖和多糖含量分別變化于46.88～11.75、 351.16～229.19和 176.34～169.52 mg/g。土壤pH、電導率、有機質、全氮與黑果枸杞果實花青素呈正相關。pH和多糖呈顯著正相關；但電導率和養分與多糖呈負相關。Shannon指數與花青素和多糖含量呈顯著正相關。結論提高pH、鹽分含量和微生物豐富度能增加果實抗氧化成分的累積。

黑枸杞；抗氧化成分；土壤理化性質；土壤微生物碳源利用

0 引 言

【研究意義】黑果枸杞(Lyciumruthenicum)為茄科(Solanceae)枸杞屬(LyciumL.)多棘刺灌木，是近些年來新挖掘出的經濟型耐鹽抗旱野生枸杞資源，主要分布于我國西北青海、寧夏、甘肅、新疆等地的荒漠地區。黑果枸杞發掘對干旱地區鹽堿土資源利用有重要意義，因為其果實含有豐富的抗氧化活性成分具有很高的經濟價值[1-3]。由于地理環境、氣候、土壤等生態條件的差異，黑果枸杞植株形態、果實中抗氧化成分(多酚、花色苷及揮發性組分等)含量有較大差異[4]。青藏高原獨特的地理環境(高海拔、低溫等)有利于黑果枸杞生長與養分的積累，尤其是花青素的含量是其他產區的數倍[5-6]。土壤理化特性是影響黑果枸杞果實抗氧化成分含量的重要因素。分析南疆不同生態條件下，黑果枸杞根際土壤理化性質、微生物特征和果實抗氧化成分之間的相關性，將為黑果枸杞優質品種的選育、人工栽培、提高產量和品質等提供理論依據與技術支持。【前人研究進展】黑果枸杞果實含有豐富的多糖和花青素等抗氧化成分，在生物體內具有抗疲勞、降血糖、消炎、抗氧化等多種生物活性，在人類醫療保健方面有重要的營養價值和藥理作用[3]。多糖和花青素的含量受諸多因子的影響，極其復雜。除受遺傳因素的控制外，地理環境、土壤因子和氣象條件也是影響其含量的主要因素[7]。營養條件(如糖、氮源、磷鉀肥、pH、鹽以及金屬離子等)和栽培技術等因子也可以調控花青素的合成[8-10]、增加植株多糖的含量[11-12]。此外具有固氮、溶磷、解鉀，促生、拮抗等功效的有益微生物在驅動物質轉化和養分循環，提高植株有效成分的累積方面也起著不可或缺的作用[13-16]。【本研究切入點】黑果枸杞品質與土壤環境因素之間關系的研究還較少，研究運用土壤學、微生物學和分析化學等分析方法，以南疆不同地區野生黑果枸杞根際土壤理化性質-微生物特征-果實抗氧化為切入點，進行相關性研究，明確黑果枸杞抗氧化成分含量與土壤理化特性、土壤微生物特性關系。【擬解決的關鍵問題】測定野生黑果枸杞根際土壤理化性質、微生物特征及果實抗氧化成分，研究土壤因素-微生物-果實抗氧化品質之間的相關性，為通過合理的農業栽培措施提高黑果枸杞的產量和品質提供理論依據與技術支持。

1 材料與方法

1.1 材 料

采集的野生黑果枸杞樣地分別位于南疆和靜縣、庫爾楚、野云溝、沙雅縣、庫車縣和阿克陶縣境內。列出樣地的具體地理位置和氣候條件。表1

表1 南疆野生黑果枸杞樣地的地理位置和氣候條件
Table 1 Geographical position and the climatic conditions of wild L. ruthenicum sample sites in south of Xinjiang

樣地編號Sitescode采樣地點Samplingsites經緯度Longitudeandlatitude海拔Altitude(m)地理氣候GeographyandclimateS1和靜縣八棵樹E86°27′33″N42°14′22″1057位于天山中部南麓、開都河北岸的焉耆盆地。屬中溫帶大陸性氣候，四季分明，日照充足，晝夜溫差大，降水量638mm，全年無霜期達181d。S2庫爾楚園藝場E85°27′5″N41°55′42″936S3庫爾楚水渠邊E85°28′27″N41°56′46″1014位于中國塔克拉瑪干沙漠邊緣的庫爾勒境內，屬暖溫帶大陸性干旱氣候，降水稀少，蒸發量大，光熱資源豐富，總日照數3000h，無霜期平均210d，全年平均氣溫在11℃左右。S4野云溝一大隊E85°6′2″N42°1′53″1037位于輪臺縣境內，屬典型的大陸性氣候，干旱少雨，日照充分，蒸發強烈，晝夜溫差大，年降水量44～45mm，多集中在6～8月，光熱資源豐富。S5沙雅縣工業園E82°43′16″N41°10′26″966位于塔里木盆地北部，渭干河綠洲平原南端。屬暖溫帶沙漠邊緣氣候區，日照充足，熱量充沛，降水稀少，晝夜溫差大。常年平均日照30312h，氣溫107℃，降水473mm，蒸發量20007mm。S6庫車八區E83°28′7″N41°21′14″944位于天山中部南麓，塔里木盆地北緣。屬暖溫帶大陸性干旱氣候，氣候干燥，年溫差和日溫差都很大。S7阿克陶縣庫山河扎口E75°52ˊ12″N39°0ˊ33〞1552位于帕米爾高原東部，塔里木盆地西部邊緣。屬暖溫帶大陸性干旱氣候，全年干旱少雨雪，年均氣溫113℃，年均降水60mm。無霜期長達221d，晝夜溫差大，光熱資源豐富。

2015年8～9月，分別采集南疆不同地區野生黑果枸杞根際土壤，每個樣地取3個土壤樣品，每個土樣至少隨機采集7個點混合。采樣時，挖取黑果枸杞植株，抖動去掉容易抖落的土壤，收集黏附于根系表面的土壤，視為根際土壤[18]。取樣后，將土樣裝入無菌塑料袋，迅速運回實驗室，每個樣品一分為二，其中一份自然風干，用于測定土壤理化性質，另一份置于4℃冰箱中，采用Biolog微平板分析土壤微生物特征。在采集土樣的同時，同步采集黑果枸杞果實樣品，帶回實驗室，用于測定果實樣品中花青素、還原糖和多糖的含量。

1.2 方 法

1.2.1 土壤養分測定

按照常規方法進行土壤pH、電導率、有機質、全氮、速效氮、速效磷、速效鉀的測定[17]。pH值測定采用電位法，電導率測定采用電導法，有機質測定采用重鉻酸鉀容量法，全氮測定采用半微量開氏法，速效氮測定采用堿解擴散法，速效磷測定采用碳酸氫鈉浸提鉬銻抗比色法，速效鉀測定采用醋酸銨浸提火焰光度法。

1.2.2 土壤微生物的測定

采用Biolog ECO微平板法進行[19]。稱取10 g鮮土加入100 mL滅菌的生理鹽水(0.85%)中，搖勻，靜止片刻，然后將土壤樣品稀釋至10-3。取150 μL菌懸液接種到生態板的每一個孔中，25℃恒溫培養，每隔24 h分別在590 nm波長下讀數，連續培養7 d。取120 h的平均光密度值進行多樣性分析。

1.2.3 果實抗氧化成分含量測定

測定黑果枸杞果實中原花青素、還原糖和多糖的含量。原花青素含量采用紫外-可見分光光度法測定[20]；總糖含量采用苯酚-硫酸法測定，還原糖含量采用3,5-二硝基水楊酸(DNS)法測定，總糖含量減去還原糖含量即為多糖含量[21]。

1.3 數據處理

微平板孔中溶液吸光值平均顏色變化率(average well color development, AWCD)用于描述土壤微生物代謝活性，計算公式如下：AWCD=∑(Ci﹣Ri)/n。式中：Ci為每個有培養基孔的吸光值；Ri為對照孔的吸光值；n為培養基孔數，Biolog Eco板n值為31。采用Simpson、Shannon和McIntosh 3個指數來表征土壤微生物群落功能多樣性。其中Simpson指數(D)用于評估某些最常見種的優勢度，Shannon指數(H)用于評估物種的豐富度，McIntosh指數(U)用于評估群落物種均勻度。

計算公式如下：

Shannon指數(H)：H=﹣∑pi(lnpi).

式中：pi為第i孔的相對吸光值與所有整個微平板的相對吸光值總和的比值(Ci﹣Ri)/∑(Ci﹣Ri)；ni為第i孔的相對吸光值(Ci﹣Ri)；N為相對吸光值的總和。

采用DPS 9.50軟件對所得數據進行方差分析、平均吸光值(AWCD)、多樣性指數和主成分分析、相關性分析等工作。采用單因素方差分析(one-way ANOVA)、最小顯著差數法(LSD)進行多重比較差異顯著性檢驗(P<0.05)。

2 結果與分析

2.1不同地區野生黑果枸杞根際土壤理化性質

研究表明，南疆野生黑果枸杞樣地根際土壤的pH、電導率、有機質、全氮和速效氮、速效磷和速效鉀含量因樣地不同而異。土壤pH是影響土壤養分、形態和有效性的主要因素之一，能影響植株根系的生長以及對礦質元素的吸收，對土壤微生物和植株品質造成明顯的影響[22]。結果顯示南疆黑果枸杞各樣地根際土壤pH差異不顯著，變化于8.86～8.04，屬堿性土壤；其中庫爾楚水渠邊的土壤pH達8.86，屬強堿性土壤。

電導率值可顯示土壤溶液中鹽濃度的高低，與作物生長直接相關[23]。南疆黑果枸杞各樣地根際土壤電導率差異顯著，在16.43～0.06 ms/cm變化。和靜縣、庫爾楚園藝場和沙雅縣的土壤電導率大于10 ms/cm，而阿克陶的電導率僅0.06 ms/cm。

土壤有機質、氮、磷、鉀等是土壤的重要組成物質，對改善土壤理化性質、增加土壤微生物活性以及植物的生長和品質等方面起著重要作用，是評價土壤肥力和質量的重要指標[24-26]。不同野生黑果枸杞根際土壤有機質含量差異顯著，在19.85～2.05 g/kg變化，其中和靜縣、庫爾楚園藝場和沙雅縣的土壤有機質含量大于10 g/kg，分別為19.85、15.42和16.01 g/kg，其余均低于10.00 g/kg，庫車僅為2.05 g/kg。全氮含量差異顯著，變化于1.35～0.32 g/kg，其中和靜縣、庫爾楚園藝場和沙雅縣的土壤全氮含量大于1.00 g/kg。速效氮、磷、鉀含量各樣地間差異顯著。速效氮含量變化于157.90～8.10 mg/kg，速效磷含量變化于26.80～9.20 mg/kg，速效鉀含量變化于640.00～58.00 mg/kg。沙雅縣土壤的速效氮和速效鉀含量最高，輪臺縣野云溝的土壤速效磷含量最高；庫爾楚水渠邊和阿克陶縣土壤的速效氮、磷和鉀的含量較低。

野生黑果枸杞對于土壤理化性質有較強的耐受范圍。表2

表2 野生黑果枸杞樣地根際土壤理化性質
Table 2 Physicochemical property of rhizosphere soils in the wild L. ruthenicum sample sites

樣地編號SitescodepH電導率EC(ms/cm)有機質OM(g/kg)全氮TotalN(g/kg)速效氮AvailableN(mg/kg)速效磷AvailableP(mg/kg)速效鉀AvailableK(mg/kg)S1835b1503a1985a135a8910b2550a23400bS2846b1035b1542a125a8910b2420a23100bS3886a051c511b053b810e1410c6600dS4827b107c788b044b6480c2680a9900cS5843b1643a1601a125a15790a1040d64000aS6846b154c205c032b6880c2120b10100cS7804c006d483b032b3640d920d5800d

2.2不同地區野生黑果枸杞根際土壤微生物特征

2.2.1平均顏色變化率和多樣性指數

平均顏色變化率(AWCD)是反映土壤微生物對總體碳源的利用效率，在一定程度上能夠體現土壤微生物種群的數量和結構特征[27]。研究表明，在168 h培養期間內，平均顏色變化率(AWCD)隨培養時間的延長而不斷升高，從24 h開始迅速提高，72～144 h左右達到穩定狀態。研究選擇144 h的AWCD值進行后續的統計分析。從培養144 h的結果來看，阿克陶和野云溝黑果枸杞的根際土壤微生物的AWCD值較高，分別為2.04和1.62，其次是庫爾楚園藝場，AWCD值為0.71，其余土樣AWCD值均較低。圖1

圖1 黑果枸杞根際土壤微生物AWCD值
Fig.1 Average well color development (AWCD)of rhizosphere soilmicrobial commuritiesin the wild L.ruthenicum sample sites

利用144 h 的AWCD 值計算Simpson優勢度指數(D)、Shannon豐富度指數(H)、和McIntosh均勻度指數(U)，為進一步明確南疆不同地區黑果枸杞根際土壤微生物功能多樣性的差異。研究表明，Simpson指數以沙雅縣黑果枸杞最高，其余差異均不顯著；Shannon指數以野云溝和阿克陶最高，其余均低于3.00；McIntosh指數以沙雅縣最高，和靜縣和庫車的在1.00左右，其余均低于1.00。表3

對培養144 h的AWCD值進行主成分分析，比較不同樣地土壤微生物碳代謝特征的相似性。共提取出特征值大于1的主成分4個，并選取方差貢獻率最高的前兩個主成分PC1(貢獻率為70.72%) 和PC2 (貢獻率為12.29%)進行微生物群落功能多樣性分析，第一主成分是變異的主要來源。研究表明，主成分分析將這7個土壤樣品根際微生物群落碳源代謝功能分為3類，S1(和靜縣)和S5(沙雅縣)、S3(庫爾楚水渠邊縣)和S6(庫車縣)微生物碳源利用相似聚為一類；在與S2(庫爾楚園藝場)聚為一類；S4(野云溝)和S7(阿克陶縣)劃分為一類。圖2

表3 黑果枸杞根際土壤微生物群落功能多樣性指數
Table 3 Diversity indexes of rhizosphere soil microbial communities in the wild L. ruthenicumsample sites

樣地編號SitescodeAWCDSimpson(D)Shannon(H)McIntosh(U)S1026d102b264c104bS2071c097b263c092bS3041c099b270c098bS4162b098b330a093bS5015d114a293b126aS6048d100b290b100bS7204a098b338a093b

圖2 黑果枸杞根際土壤微生物碳源利用主成分分析
Fig.2 Principal component analysis of rhizosphere soil microbial communities in the wild L.ruthenicum sample sites

載荷因子研究表明，與PCA1具有較高載荷值的碳源有22種，其中碳水化合物有9種、氨基酸類有2種、羧酸類有5種、酚酸類有1種、多聚物類有4種、胺類有1種；在PCA2上沒有具有較高載荷值的碳源。因此在主成分分離中起主要貢獻作用的是碳水化合物、羧酸類和多聚物類碳源。表4

表4 黑果枸杞Biolog-Eco板碳源在PC1和PC2上的載荷值
Table 4 Correlation analysis of different carbon source utilization with PC1 and PC2 (︱r︱﹥0.8)

碳源類型CarbonSourcePCA1PCA2碳水化合物 Carbohydrates?-甲基D-葡萄糖苷082-041D-半乳糖內酯095-007D-纖維二糖086046I-赤藻糖醇093-001葡萄糖-1-磷酸鹽092-026D-甘露醇087-009N-乙酰基-D-葡萄胺085047D，L-，甘油088-029D-葡萄胺酸097-018氨基酸 AminoacidsL-絲氨酸081052L-蘇氨酸094-033羧酸 Carboxylicacidsγ-羥基丁酸086-011衣康酸 075008α-丁酮酸093-032D-蘋果酸089044丙酮酸甲脂090035酚酸類 Phenolicacids4-羥基苯甲酸091003多聚物 Polymers吐溫80089-033吐溫40093-016α-環式糊精096-008肝糖094-007胺類 Amines/amides苯乙基胺092-020

2.3不同地區野生黑果枸杞果實抗氧化成分含量

研究表明，不同樣地之間，野生黑果枸杞果實中花青素含量變化為46.88～11.75 mg/g，庫爾楚園藝場最高、野云溝含量最少。還原糖含量變化為351.16～229.19 mg/g，沙雅縣最高、野云溝最少。多糖含量變化為176.34～169.52 mg/g，庫爾楚水渠邊最高，和靜縣最高。圖3

圖3 野生黑果枸杞果實抗氧化成分含量
Fig.3 The content of antioxdants in fruits of the wild L.ruthenicum samp lesites

2.4黑果枸杞根際土壤理化性質、微生物特征和果實抗氧化成分的相關性

研究表明，野生黑果枸杞根際土壤中，微生物的Biolog中 144 h AWCD與土壤理化性質中的pH、電導率和全氮與呈顯著負相關。Simpson指數與電導率和速效氮呈顯著正相關，和速效鉀呈極顯著正相關。Shannon指數與pH和全氮呈顯著負相關。McIntosh指數與電導率、速效氮呈顯著正相關，與速效鉀呈極顯著正相關。

還原糖與pH、電導率呈顯著正相關，與AWCD呈極顯著負相關，Shannon指數呈極顯著負相關。多糖與pH呈顯著正相關、與速效氮呈顯著負相關，與Shannon指數呈顯著正相關。花青素與土壤理化性質、微生物相關性雖然不顯著，但與土壤pH、電導率、有機質、全氮和微生物Shannon指數也呈正相關。表5

表5 黑果枸杞根際土壤理化性質、微生物特征和果實抗氧化成分相關性
Table 5 Correlations of physicochemical property, microbial characteristics and antioxidant Components of rhizosphere soils in the wild L. ruthenicum sample sites

pHECOMTNANAPAKAWCDSimpsonShannonMcIntoshAWCD-069?-063?-045-060?-044-009-054----Simpson005067?044048078??-043092??----Shannon-070?-053-050-065?-016-029-023----McIntosh013069?044050077?-040090??----procyan-idins024021029042-004009-002-017-034055?-047reducingsugar070?059?041056?034-013052-096??-057?-082??-028polysac-charide075?-050-040-030-061?006-043-007-033063?-044

注：**代表相關性達到極顯著性水平，P<0.01；*代表相關性達到顯著性水平，P<0.05

Note:**significant atP<0.01;*significant atP<0.05

3 討 論

土壤微生物、土壤理化性質與植物是一個有機循環的整體，植物與土壤理化性質和微生物的相互作用是生態系統地上、地下結合的重要紐帶[28]。野生黑果枸杞主要分布于青海、新疆、甘肅、寧夏和西藏等荒漠化鹽漬地區，具有較強的耐鹽堿能力。因此在鹽堿環境下，黑果枸杞根際微生物特征、果實抗氧化成分和土壤理化性質之間必然存在著密切的聯系。

新疆野生黑果枸杞分布區大多為鹽堿土，土壤酸堿度和鹽分含量對土壤中微生物群落養分的利用、胞外酶的產生和分泌都會產生影響[29-30]。羅倩等[30]對新疆鹽漬土3種植被類型微生物群落碳源利用的研究結果表明，土壤pH對土壤微生物群落碳源利用有顯著影響，但與可溶性總鹽差異不顯著[32]。研究表明，黑果枸杞根際土壤pH和電導率與微生物活性和Shannon豐富度指數呈顯著負相關，總體上表明土壤pH和電導率的增加可導致土壤中微生物的數量和種類減少，這與陸爽、李鳳霞等的研究結果一致[32-34]；但電導率與Simpson優勢度指數和McIntosh均勻度呈顯著正相關，這說明隨著鹽度的增加，土壤中耐鹽微生物數量在增加。

根際土壤微生物功能多樣性，參與土壤C、N、P等元素循環轉化的生物化學過程，對植物生長發育具有多方面的調節作用，在土壤能量和營養交換、營養循環中起著重要作用[35]。研究表明黑果枸杞不同樣地根際土壤微生物碳源利用方面存在差異，說明地理生態條件、土壤類型、黑果枸杞根系顯著影響土壤微生物的種群結構。研究結果表明，黑果枸杞根際土壤養分含量與AWCD和Shannon指數的相關性不顯著，但呈負相關；與Simpson指數和McIntosh指數呈正相關，即土壤養分含量的增加使土壤微生物群落更趨均勻，增加了某些耐鹽堿的微生物菌屬的活性。載荷因子分析表明，影響黑果枸杞根際土壤微生物的碳源類型較多，碳水化合物、羧酸類和多聚物類碳源均對微生物活性產生影響，因此在人工栽培中可通過調節土壤中的有機物來增加黑果枸杞根際土壤微生物多樣性。

在電導率、養分含量差異較顯著的情況下，野生黑果枸杞均能較好生長，說明其生長條件較寬泛、適應能力較強。因此黑果枸杞在鹽漬化較重的干旱區土壤中可改善其生態條件，同時在比較肥沃的農業土壤中，也可以實現人工集約化栽培。但條件不同的土壤環境是否影響果實的品質，需進行深入分析。花青素和多糖是黑果枸杞抗氧化成分，土壤理化、生物學性質和地理生態條件不一樣，相應黑果枸杞花青素和多糖的含量也有差異。相關性分析表明，pH、電導率和有機質、全氮對黑果枸杞果實花青素含量的影響不顯著，但呈正相關。但土壤pH、電導率和果實中還原糖和多糖含量關系密切。體內多糖的積累是植物適應逆境的反應，它能在一定范圍內維持鹽堿脅迫下細胞正常的膨壓和細胞正常的代謝功能。在植物體生長發育過程中起著重要的作用[36]。研究表明，pH越高多糖含量也越高；但電導率和養分含量高，與多糖含量呈負相關。Shannon指數與花青素和多糖含量呈顯著正相關，說明提高微生物的種類和數量多樣性能促進果實抗氧化成分的累積。提高pH、鹽分含量和微生物豐富度能增加果實抗氧化成分的累積。

4 結 論

4.1 黑果枸杞根際土壤pH和電導率與微生物活性和Shannon豐富度指數呈顯著負相關，電導率與Simpson優勢度指數和McIntosh均勻度呈顯著正相關。

4.2 黑果枸杞根際土壤養分含量與AWCD和Shannon指數的相關性不顯著，但呈負相關；與Simpson指數和McIntosh指數呈正相關，載荷因子分析表明，影響黑果枸杞根際土壤微生物的碳源類型為碳水化合物、羧酸類和多聚物類碳源。

4.3 土壤pH、電導率和有機質、全氮對黑果枸杞果實花青素的影響不顯著，呈正相關。但土壤pH、電導率與果實中還原糖和多糖含量關系密切，其中pH與多糖呈正相關而電導率和養分與多糖呈負相關。Shannon指數與花青素和多糖呈顯著正相關。由此可以看出，提高pH、鹽分含量和微生物豐富度能增加果實抗氧化成分的累積。

References)

[1] CHEN Hai-kui, ZHONG Yang. (2014). Microsatellite markers forLyciumruthenicum(Solananeae).MolecularBiologyReports, 41(9):5,545-5,548.

[2]劉秋辰，馮建榮，郝玉杰，等. NaCl脅迫對六個不同類型黑果枸杞種子萌發的影響[J].新疆農業科學，2016, 53(11): 2 040-2 046.

LIU Qiu- chen, FENG Jian- rong, HAO Yu - jie, et al. (2016). Effects of NaCl stress on seed germination of sixLyciumruthenicumMurr.types [J].XinjiangAgriculturalSciences, 53(11): 2,040-2,046. (in Chinese)

[3]雙全，張海霞，盧宇，等. 野生黑果枸杞化學成分及抗氧化活性研究[J].食品工業科技，2017, 38(4): 94-100.

SHUANG Quan, ZHANG Hai-xia, LU Yu, et al. (2017). The research on chemical component and antioxidant activity of wildLyciumruthenicum[J].ScienceandTechnologyofFoodIndustry, 38(4):94-100. (in Chinese)

[4]閆亞美，戴國禮，冉林武，等. 不同產地野生黑果枸杞資源果實多酚組成分析[J].中國農業科學，2014, 47(22): 4 540-4 550.

YAN Ya-mei, DAI Guo-li, RAN Lin-wu, et al . (2014). The polyphenols composition ofLyciumruthenicumMurr. from different places [J].ScientiaAgriculturaSinica, 47(22): 4,540-4,550. (in Chinese)

[5]馬繼雄. 道地藥材黑果枸杞的應用研究進展及青海的發展前景[J].青海師范大學學報(自然科學版)，2012, 28(3):53-56,85.

MA Ji-xiong. (2012). The fruit ofLyciumruthenicumthe application of the research development and prospect of the development of Qinghai Province [J].JournalofQinghaiNormalUniversity(NaturalScienceEdition) , 28(3): 53-56, 85. (in Chinese)

[6]羅華，林麗，晉玲，等. UV法測定黑河流域不同產地黑果枸杞中花青素的含量[J].現代中藥研究與實踐，2015, 21(3): 24-27.

LUO Hua, LIN Li, JIN Ling, et al. (2015). Determination of anthocyanin inLyciumruthenicumMurr from different producing areas in Hei River Basin by UV [J].ResearchandPracticeonChineseMedicines, (3): 24-27. (in Chinese)

[7]周萍，郭榮，張自萍. 枸杞果實發育過程中營養成分的變化規律及其影響因素研究進展[J].農業科學研究，2007,28(3):59-62.

ZHOU Ping, GUO Rong, ZHANG Zi - ping. (2007). Progress of the variations in nutritional components and influencing factors during the fruit development ofLyciumbarbarumL. [J].JournalofAgriculturalSciences, 28(3): 59-62. (in Chinese)

[8]丁悅，吳秋云，宋勇，等. 植物體內花青素累積的外源調控機制研究進展[J].中國農學通報，2014, 30(19): 86-91.

DING Yue, WU Qiu-yun, SONG Yong, et al. (2014). The research on regulation mechanism of exogenous accumulation of anthocyanins in plants [J].ChineseAgriculturalScienceBulletin, 30(19): 86-91. (in Chinese)

[9]潘芝梅，徐金剛，盧剛，等. 李果實發育期礦質元素和果皮花青素含量的變化規律及相關性分析[J].浙江林業科技，2009, 28(4): 361-366.

PAN Zhi - mei, XU Jin - gang, LU Gang, et al. (2009). Variation and relative analysis on mineral element and anthocyanidin content during fruit growth [J].JournalofZhejiangForestryScienceandTechnology, 28(4): 361-366. (in Chinese)

[10]胡可，韓科廳，戴思蘭. 環境因子調控植物花青素苷合成及呈色的機理[J].植物學報，2010,45(3):307-317.

HU Ke, HAN Ke - ting, DAI Si - lan. (2010). Regulation of plant anthocyanin synthesis and pigmentation by environmental factors [J].ChineseBulletinofBotany, 45(3): 307-317. (in Chinese)

[11]李環，韋萍，陳彪，等. 理化因子對嗜鹽隱桿藻細胞生長及胞外多糖產量的影響[J].南京化工大學學報(自然科學版)，1999, 21(3): 55-57.

LI Huan, WEI Ping, CHEN Biao, et al. (1999). Effects of growth conditions on growth rate and exopolysaccharide productions by aphanothece halophytics [J].JournalofNanjingUniversityofChemicalTechnology, 21(3): 55-57. (in Chinese)

[12]王娟，高文遠，曹宇，等. 碳源、氮源和磷源對西洋參懸浮細胞生物量和活性成分積累的影響[J] .中國藥學雜志，2009,44(11):815-818.

WANG Juan, GAO Wen-yuan, CAO Yu, et al. (2009). Effects of carbon, nitrogen and phosphate sources on biomass and active components of suspension cellsPanaxquinquefoliumL.[J].ChinesePharmaceuticalJournal, 44(11): 815-818. (in Chinese)

[13]Rajendran L, Suvarnalatha G, Ravishankar G A. Venkataraman L V. (1994). Enhancement of anthocyanin production in callus cultures ofDaucuscanotaL. under the influence of fungal elicitors.AppliedMicrobiologyandBiotechnology, 42(2): 227-231.

[14]肖軍，陳珣，肇瑩，等. 內生菌根菌對藍莓抗氧化成分含量的影響[J].湖北農業科學，2013, 52(10): 2 408-2 401.

XIAO Jun, CHEN Xun, ZHAO Ying, et al. (2013). Effects of endomycorrhizae on antioxidant constituent ofSementrigonellae[J].HubeiAgriculturalSciences, 52(10): 2,408-2,401. (in Chinese)

[15]官雪芳，徐慶賢，林碧芬，等. 臍橙園區果實品質-土壤元素-微生物相關性分析[J]. 中國農學通報，2017, 33(11): 69-76.

GUAN Xue-fang, XU Qing-xian, LIN Bi-fen, et al. (2017). Correlation analysis of fruit quality, soil elements and microorganisms in navel orange orchard [J].ChineseAgriculturalScienceBulletin, 33(11): 69-76. (in Chinese)

[16]Rajendran L, Suvarnalatha G, Ravishankar G A, et al. (1994). Enhancement of anthocyanin production in callus cultures ofDaucuscanotaL. under the influence of fungal elicitors.AppliedMicrobiologyandBiotechnology, 42(2-3), 227-231.

[17]羅世瓊，黃建國，袁玲. 野生黃花蒿土壤的養分狀況與微生物特征[J]. 土壤學報，2014, 51(4): 868-879.

LUO Shi-qiong, HUANG Jian-guo, YUAN Ling. (2014). Nutrients and microorganisms in soils with wildArtemisiaannuaL. [J].ActaPedologicaSinica, 51(4): 868-879. (in Chinese)

[18]魯如坤. 土壤農業化學分析方法[M]. 北京：中國農業科技出版社，2000.

LU Ru-kun. (2000).AnalyticalMethodsforSoilandAgriculturalChemistry[M]. Beijing: China Agricultural Science and Technology Press. (in Chinese)

[19]姚槐應，黃昌勇. 土壤微生物生態學及其實驗技術[M]. 北京：科學出版社，2006.

Yao Huai-ying, Huang Chang-yong. (2006).EdaphonEcologyandExperimentalTechnology[M]. Beijing: Science Press. (in Chinese)

[20]陳晨，文懷秀，趙曉輝，等. 黑果枸杞色素中原花青素含量測定[J]. 光譜實驗室，2011, 28(4): 1 767-1 769.

CHEN Chen, WEN Huai-xiu, ZHAO Xiao-hui, et al. (2011). Determination of oligomeric proanthocyanidins in Lycium Ruthenicum Murr. Pigment [J].ChineseJournalofSpectroscopyLaboratory, 28(4): 1,767-1,769. (in Chinese)

[21]婁濤濤，金玲，陀揚凌，等. 黑果枸杞多糖提取工藝及其含量測定中顯色條件優化研究[J]. 亞太傳統醫藥，2017, 13(5): 16-20.

LOU Tao-tao, JIN Ling, TOU Yang-ling, et al. (2017). Extraction technology ofLyciumRuthenicumglycoconjugate polysaccharide optimization of color condition in the determination of its content [J].Asia-PacificTraditionalMedicine, 13(5): 16-20. (in Chinese)

[22]張程誠. 調節土壤酸度對西洋參生境、品質及土壤微生物環境的影響[D].長春：吉林農業大學碩士學位論文,2008.

ZHANG Cheng-cheng. (2008).TheeffectoffarmlandsoilpHaccommodationongrowth,qualityandmicrobiologydevelopmentofAmericanginseng[D]. Master Thesis. Jilin Agricultural University, Changchun. (in Chinese)

[23]頓圓圓，杜春梅，董錫文，等. 旱田改水田對黑土pH、電導率及幾種微生物的影響[J]. 湖北農業科學,2017, 56(3): 459-461,470.

DUN Yuan-yuan, DU Chun-mei, DONG Xi-wen, et al. (2017). Effects of transforming dryland into paddy field on pH, electrical conductivity and microorganiams of black soil [J].HubeiAgriculturalSciences, 56(3): 459-461,470. (in Chinese)

[24]趙明松，張甘霖，李德成，等. 江蘇省土壤有機質變異及其主要影響因素[J]. 生態學報，2013, 33(16): 5 058-5 066.

ZHAO Ming-song, ZHANG Gan-lin, LI De-cheng, et al. (2013). Variability of soil organic matter and its main factors in Jiangsu Province [J].ActaEcologicaSinica, 33(16): 5,058-5,066. (in Chinese)

[25]田稼，孫超，楊明琰，等. 黃土高原不同蘋果園土壤酶、有機質、微生物及樹體產量品質的調查研究[J]. 中國農業科技導報，2012,14(5):115-122.

TIAN Jia, SUN Chao, YANG Ming-yan, et al. (2012). Studies on the activities of three kinds of soil enzyme, organic matters, microbes and the yields and quality of apple in different tree-aged apple orchards in loess plateau [J].JournalofAgriculturalScienceandTechnology, 14(5): 115-122. (in Chinese)

[26]張涓涓，楊莉，劉德春，等. 土壤養分狀況與馬家柚果實品質相關性的多元分析[J]. 經濟林研究，2015,33(4):25-31.

ZHANG Juan-juan, YANG Li, LIU De-chun, et al. (2015). Multivariate analysis of relationship between soil nutrient status and fruit quality of Majia shaddock [J].NonwoodForestResearch, 33(4): 25-31. (in Chinese)

[27]任美霖，王紹明，張霞，等. 準噶爾盆地南緣2種典型禾本科植物根鞘土壤微生物群落功能多樣性[J]. 生態學報，2017, 37(17): 1-10.

REN Mei - lin, WANG Shao - ming, ZHANG Xia, et al. (2017). Rhizosheath soil microbial functional diversity of two typical Gramineae plants in the southern margin of the Junggar basin [J].ActaEcologicaSinica, 37(17): 1-10. (in Chinese)

[28]張曉龍，薛紅芬，羅華元，等. 云南植煙土壤養分含量、微生物數量、煙葉品質的相互關系[J]. 河南農業科學，2015, 44(6):68-71.

ZHANG Xiao-long, XUE Hong-fen, LUO Hua-yuan, et al. (2015). Study on relationships among tobacco-growing soil nutrient content, microbe number and tobacco quality in Yunnan [J].JournalofHenanAgriculturalSciences, 44(6): 68-71. (in Chinese)

[29]羅倩，黃寶靈，唐治喜，等. 新疆鹽漬土3種植被類型土壤微生物碳源利用[J]. 應用與環境生物學報, 2013, 19(1): 96-104.

LUO Qian, HUANG Bao-ling, TANG Zhi-xi, et al. (2013). Carbon source utilization of microbes in saline soil of three vegetation types in xinjiang, China [J].ChineseJournalofAppliedandEnvironmentalBiology, 19(1): 96-104. (in Chinese)

[30]胡亞林，汪思龍，顏紹馗. 影響土壤微生物活性與群落結構因素研究進展[J]. 土壤通報，2006, 37 (1): 170-176.

HU Ya-lin, WANG Si-long, YAN Shao-kui. (2006). Research advances on the factors influencing the activity and community structure of soil microorganism [J].ChineseJournalofSoilScience, 37(1): 170-176. (in Chinese)

[31]陳平平，郭莉莉，唐利忠，等. 土壤pH對不同酸性敏感型水稻品種氮利用效率與根際土壤生物學特性的影響[J]. 核農學報，2017,34(4):757-767.

CHEN Ping-ping, GUO Li-li, TANG Li-zhong, et al. (2017). Effect of soil pH on nitrogen utilization efficiency and biological characters of rhizosphere soil of rice varieties with different acid-sensitivity [J].JournalofNuclearAgriculturalSciences, 34(4): 757-767. (in Chinese)

[32]陸爽，張霞，譚勇，等. 栽培紅花生長期土壤微生物與土壤理化因子動態[J]. 草業科學，2011, 28(12): 2 084-2 091.

LU Shuang, ZHANG Xia, TAN Yong, et al. (2011). Dynamics between soil microorganism and soil character actors duringCarthamustinctoriusgrowth periods [J].PrataculturalScience, 28(12): 2,084-2,091. (in Chinese)

[33]李鳳霞，王學琴，郭永忠，等. 寧夏引黃灌區不同鹽化程度土壤酶活性及微生物多樣性研究[J]. 水土保持研究，2013, 20(1): 61-65.

LI Feng-xia, WANG Xue-qin, GUO Yong-zhong, et al. (2013). Study of microbial diversity and the soil enzyme activity in different salinized soil in Ningxia Yellow River irrigation region [J].ResearchofSoilandWaterConservation, 20(1): 61-65. (in Chinese)

[34]裴振，孔強，郭篤發. 鹽生植被演替對土壤微生物碳源代謝活性的影響[J].中國環境科學，2017,37(1):373-380.

PEI Zhen, KONG Qiang, GUO Du - fa. (2017). Effect of succession of halophytic vegetation on soil microbial carbon metabolic activity [J].ChinaEnvironmentalScience, 37(1): 373-380. (in Chinese)

[35]孫芳. 羊草多糖的分析及其對羊草鹽堿耐受性的影響[D]. 長春: 東北師范大學博士學位論文,2010.

SUN Fang. (2010).AnalysisofthepolysaccharidesfromLeymuschinensisanditseffectonsalinityandalkalinitytolerance[D]. PhD Thesis. Northeast Normal University, Changchun. (in Chinese)

RelativityStudyonAntioxidantCompositionofWildLyciumruthenicumMurr.andSoilPhysico-chemicalPropertiesandMicrobialCharacteristicsinSouthernXinjiang

GU Mei-ying1, TANG Guang-mu2, FENG Lei2, SUN Ning-chuan2, MA Hai-gang2,LI Na2, XU Wan-li2

(1.ResearchInstituteofAppliedMicrobiology/KeyLaboratoryofOasisNutrientandEfficientUtilizationofWaterandSoilResources,XinjiangAcademyofAgriculturalSciences,Urumqi830091,China;2.ResearchInstituteofSoil,FertilizerandAgriculturalWaterConservation,XinjiangAcademyofAgriculturalSciences,Urumqi830091,China)

ObjectiveLyciumruthenicumMurr. is a wild saline-resistant shrub with high anthocyanins, polysaccharide and other antioxidant composition in its fruit. There are many factors influencing the content of antioxidant inL.ruthenicum. The objective of this study is to determine theL.ruthenicumrhizosphere soil physico-chemical properties, microbial characteristics and antioxidant composition of the fruits under different ecological conditions in Southern Xinjiang. The result of this study might provide a technical basis for the development and utilization ofL.ruthenicum.MethodThe soil physico-chemical properties with typical method were measured, so were the microbial community C substrate utilization with Biolog Eco-microplates, and antioxidant composition of the fruits.ResultThe rhizosphere soil physical and chemical properties, microbial characteristics and antioxidant components of fruit differed greatly in different areas, but there was a certain correlation between them. (1) The variation range of conductivity of pH in rhizosphere soil was 8.86-8.04 and 16.43-0.06 ms/cm, respectively; the two were negatively correlated with microbial activity (AWCD) and Shannon richness index. Soil EC was significantly positively correlated with Simpson dominance index and McIntosh uniformity. (2) 144 h Biolog carbon source utilization indicated that the soil microbial community of Aketao and Yeyungou had higher AWCD with 2.04 and 1.62, respectively, and in Korla horticulture farm it was 0.71. The soil nutrient content was negatively correlated with AWCD and Shannon index, and positively correlated with Simpson and McIntosh index. PCA showed that carbohydrates, carboxylic acids and polymers were the main C-substrate influencing the microbial community substrate utilization inL.ruthenicumrhizosphere soil. (3) The contents of anthocyanins, reducing sugar and polysaccharide in fruits were 46.88-11.75 mg/g, 351.16-229.19 mg/g and 176.34-169.52 mg/g, respectively. Soil pH, EC, OM, Total N and Shannon index were positively correlated with anthocyanins content. Soil pH was positively correlated with polysaccharide, while EC and soil nutrient were negatively correlated with polysaccharide.Conclusionhe results indicated that increasing the soil pH, salt content and microbial community richness could increase the antioxidant accumulation inL.ruthenicum.

LyciumruthenicumMurr.; antioxidant composition; soil physico-chemical properties; C substrate utilization of soil microbial community

Xu Wanli (1971-), male, Baoji, Shaanxi, researcher, research direction for soil fertility and improvement. (E-mail)wlxu2005@163.com

S663；S158.3

A

1001-4330(2017)10-1930-11

10.6048/j.issn.1001-4330.2017.10.019

2017-06-11

國家林業公益性行業專項“西北鹽堿地生態恢復關鍵技術研究與示范(201504402)”

顧美英(1974-)，女，江蘇無錫人，副研究員，研究方向為土壤微生物生態，(E-mail)gmyxj2008@163.com

徐萬里(1971-)，男，陜西寶雞人，研究員，研究方向為土壤培肥與改良，(E-mail)wlxu2005@163.com

Supported by: The Special Fund for Forest Scientific Research in the Public Welfare "Research and demonstration of the key technologies for ecological restoration of salt alkalinity in northwest China" (201504402)