黄河三角洲盐碱地花生根层土壤菌群结构多样性

论文摘要

花生属豆科固氮作物,具较强的抗旱耐盐性,土壤微生物在盐碱土生态系统中具有重要的生态功能。以花生平作、花生/棉花间作为对象,通过16S rRNA基因克隆文库技术分析了黄河三角洲滨海盐碱地花生旺盛生长期不同含盐量盐碱地和非盐碱地0—40cm根层非培养土壤微生物群落组成及其多样性,分析了盐碱地花生根层土壤细菌群落与非盐碱地花生根层土壤细菌群落的差异,为揭示盐碱地花生根层土壤微生物的多样性以及土地利用变化与生态环境效应间的关系奠定基础。利用免培养技术直接从土壤样品提取总DNA,针对细菌基因组16S rRNA基因的V3高变区进行PCR扩增;利用焦磷酸测序的方法对V3高变区PCR产物进行高通量测序,并对测序数据进行生物信息学分析。结果表明,(1)黄河三角洲滨海盐碱土较高含盐量土壤中根层土壤微生物种类、优势种群数量和群落功能多样性较非盐碱土壤较为丰富。(2)盐碱土花生平作或花生//棉花间作两种种植方式基本不影响二者0—40cm根层土壤微生物优势类群;不同土壤类型和种植模式下,花生和棉花根层土壤中优势菌群均为变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)和酸杆菌门(Acidobacteria) 4种菌群,其总丰度为80%—90%。非盐碱土壤中花生根层的酸杆菌门(Acidobacteria)丰度是盐碱土壤中的3倍以上,嗜热油菌纲(Thermoleophilia)和放线菌纲(Actinomycetales)丰度远高于各种盐碱土壤花生平作和花生//棉花间作两种植模式下的花生根层土壤;非盐碱土平作花生0—40cm土层中Rubellimicrobium、Pontibacter和Lamia细菌则显著缺失。(3)土壤类型对土壤微生物菌群类型影响较大,聚类分析表明,10个土壤样本依据土壤含盐量高低和根系分布深度聚为3类,即非盐碱土壤归为1类,盐碱土壤根系密集分布层0—20cm、20—40cm各归为1类。

论文目录

• 1 材料与方法
•   1.1 试验地点选择
•   1.2 试验设计
•   1.3 土样采集
•   1.4 土壤DNA提取
•   1.5 16S rRNA文库构建及高通量测序
•   1.6 生物信息学分析
• 2 结果与分析
•   2.1 样本的有效序列数据量和物种丰度统计
•   2.2 Alpha多样性分析
•   2.3 盐碱地土壤花生根层微生物群落结构分析
•     2.3.1 在门级别的菌落结构分析
•     2.3.2 在纲和目级别的菌落结构分析
•     2.3.3 在科级别的菌落结构分析
•     2.3.4 在属级别的菌落结构分析
•   2.4 Beta多样性分析
• 3 讨论
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 戴良香,康涛,慈敦伟,丁红,徐扬,张智猛,张岱,李文金

关键词: 土壤微生物群落,基因,系统发育分析

来源: 生态学报 2019年19期

年度: 2019

分类: 基础科学,农业科技

专业: 生物学,农业基础科学,农艺学,农作物

单位: 山东省花生研究所,泰安市农业科学院,河北农业大学植物保护学院

基金: 国家重点研发计划(2018YFD0201000),山东省现代农业产业技术体系创新团队岗位专家(花生)(SDAIT-04-06),山东省农业科学院创新工程(CXGC2018B05)

分类号: S154.3;S565.2

页码: 7169-7178

总页数: 10

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