云南省三种入侵植物根际土壤细菌群落多样性研究

论文摘要

紫茎泽兰(Eupatorium adenophora Spreng.)、肿柄菊(Tithonia diversifolia A.Gray)、飞机草(Eupatorium odoratum L.)是云南省三种入侵严重的菊科杂草,被列为我国高度危险检疫性杂草,具有较强的繁殖能力和竞争能力。这三种入侵植物常在入侵地形成优势种群,严重损害入侵地的生态系统结构和功能。目前关于肿柄菊、飞机草的入侵机制尚不明确,且对于紫茎泽兰生物地理学和土壤微生物间的研究相对较少。本研究以不同入侵地紫茎泽兰及同一入侵地三种入侵植物作为研究对象,采用磷脂脂肪酸(PLFAs)和16s rDNA高通量测序技术检测分析根际土壤微生物群落,探究土壤细菌群落结构与环境因子间关系,进一步完善外来杂草入侵机制。具体研究结果如下:(1)在紫茎泽兰不同入侵地根际土壤中,各类微生物含量均存在显著差异,根际土壤细菌含量占微生物总量的比例均高于60%,其中Y2样点土壤细菌含量显著高于其他样点样品,达到123.74μg/g,但该样地中检测到的门、科、属数量均低于其他样点;从门水平上看,各样点土壤样品中相对丰度最高的前五个门分别是变形杆菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和疣微菌门(Verrucomicrobia),其中变形杆菌门的相对丰度均为最高,在细菌群落中所占比例均超过30%;从属水平上看,四个采样点中存在不同的优势菌群,Y1样点优势菌群为固氮菌属(Pirellula)和芽孢杆菌属(Bacillus)等,Y2样点优势菌群为乳酸杆菌属(Lactobacillus)、结核分枝杆菌属(Mycobacterum)以及根瘤菌属(Bradyrhizobium)等,Y3样点优势属为鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)等,Y4中的优势菌群为假单胞菌属(Pseudomona)等;土壤速效钾、铵态氮、有机碳、蔗糖酶、脲酶以及蛋白酶等环境因子与土壤细菌群落Alpha多样性指数存在显著相关性;土壤速效钾、硝态氮、有机碳、蔗糖酶、脲酶、蛋白酶等环境因子与根际土壤细菌群落组成密切相关。(2)普洱学院三种入侵植物紫茎泽兰、肿柄菊和飞机草根际土壤微生物中细菌含量比例均超过65%;从门水平上看,三种土壤样品细菌门类数量均在42到44之间,相对丰度最高的前五个门类分别为变形杆菌门、放线菌门、酸杆菌门、拟杆菌门和疣微菌门,其中变形杆菌门的相对丰度最高,占细菌群落的比例均超过40%;从属水平上看,三种土壤样品中含有不同的优势属,且无共同优势属,Y5中优势属为新鞘氨醇杆菌属(Novosphingobium)和芽孢杆菌属等,Y6中优势属为鞘氨醇单胞菌属、慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)等,Y7中优势属为假单胞菌属、浮霉状菌属(Planctomyces)等;土壤pH值、速效钾、硝态氮、有机碳等与细菌群落Alpha多样性指数间存在显著相关关系;土壤速效磷、速效钾、铵态氮、有机碳等环境因子与细菌群落组成密切相关。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 第一章 绪论
•   1.1 研究背景
•     1.1.1 外来植物入侵定义
•     1.1.2 外来入侵植物危害
•     1.1.3 外来植物入侵机制
•     1.1.4 云南省外来植物入侵现状
•   1.2 入侵植物与土壤微生物的互作关系
•     1.2.1 外来入侵植物与土壤理化性质
•     1.2.2 入侵植物与土壤微生物群落
•   1.3 土壤微生物研究方法
•     1.3.1 传统培养法
•     1.3.2 磷脂脂肪酸（Phospholipid Fatty Acids,PLFAs）生物标记法
•     1.3.3 Biolog微平板法
•     1.3.4 高通量测序技术
•   1.4 研究目的及意义
• 第二章 材料与方法
•   2.1 供试材料
•   2.2 土样采集
•     2.2.1 不同入侵地紫茎泽兰根际土壤样品采集
•     2.2.2 同一入侵地三种入侵植物根际土壤样品采集
•   2.3 土壤酶活测定指标及测定方法
•     2.3.1 土壤蔗糖酶
•     2.3.2 土壤脲酶
•     2.3.3 土壤蛋白酶
•     2.3.4 土壤磷酸酶
•   2.4 土壤养分测定指标及测定方法
•     2.4.1 土壤有机质
•     2.4.2 土壤速效磷
•     2.4.3 土壤速效钾
•     2.4.4 土壤硝态氮
•     2.4.5 土壤铵态氮
•   2.5 土壤微生物含量测定
•   2.6 土壤细菌群落结构的测定
•   2.7 数据处理及分析
• 第三章 紫茎泽兰不同入侵地区根际土壤微生物比较
•   3.1 土壤样品基因组DNA的检测
•   3.2 紫茎泽兰不同入侵地根际土壤理化性质的比较
•   3.3 紫茎泽兰不同入侵地根际土壤微生物比较
•   3.4 紫茎泽兰不同入侵地根际土壤细菌群落比较
•     3.4.1 样品测序深度评估
•     3.4.2 细菌OTUs分布及Alpha多样性指数
•     3.4.3 细菌群落组成比较
•   3.5 不同入侵地紫茎泽兰根际土壤细菌与环境因子相关性
•   3.6 小结
• 第四章 紫茎泽兰、肿柄菊、飞机草三种入侵植物根际土壤微生物比较
•   4.1 土壤样品基因组DNA的检测
•   4.2 普洱学院三种入侵植物根际土壤理化性质比较
•   4.3 普洱学院三种入侵植物根际土壤微生物群落比较
•   4.4 普洱学院三种入侵植物根际土壤细菌群落比较
•     4.4.1 样品测序深度评估
•     4.4.2 细菌OTUs分布及Alpha多样性指数
•     4.4.3 细菌群落组成比较
•   4.5 三种入侵植物根际土壤细菌与环境因子相关性
•   4.6 小结
• 第五章 结论与讨论
•   5.1 讨论
•   5.2 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间取得的科研成果

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 柳旭

导师: 张风娟,徐海云

关键词: 紫茎泽兰,肿柄菊,飞机草,土壤细菌,磷脂脂肪酸,高通量测序

来源: 河北大学

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

单位: 河北大学

分类号: S154.3

总页数: 67

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