基于高通量测序的土壤细菌组成、丰度及多样性分析

研究盐碱地土壤微生物群落结构变化,细菌数量变化可以作为高粱耐盐材料筛选的标准之一,本研究将为高粱耐盐材料的选育及高粱耐盐性研究提供理论依据。试验采用Illumina Miseq高通量测序方法对盐碱地高粱根际菌群结构进行分析,选用10份不同的高粱亲本材料,采集盐碱地高粱根际土壤样品,研究结果表明：耐盐材料OTU数量较多,土壤微生物的群体数量的增加及其生长速率的增大可有效地促进土壤酶的活性,从而提高材料的生长速率;样品342、473的Chao1、ACE和Shannon指数均最高,Simpson指数最小,该材料的物种多样性最高;相反,盐敏材料68、622的Chao1、ACE和Shannon指数均最低,Simpson指数最大,多样性最低。研究结果表明耐盐材料根际土壤细菌具有较高的物种多样性,该指标可以作为耐盐材料筛选的评价指标。     

基于高通量测序分析云南大理剑川羊肚菌土壤细菌群落结构及多样性

采用Illumina MiSeq6000高通量测序技术,对云南省大理州剑川县六妹羊肚菌栽培土壤细菌进行分子生物信息深度分析,初步明晰羊肚菌栽培前后土壤细菌群落结构动态变化,进而为揭示羊肚菌连作障碍机理提供数据支撑。研究结果显示,栽培前后土壤采样点细菌优势菌门均为Proteobacteria,原壤中优势属为Pseudomonas,优势种为Bradyrhizo biumelkanii;一年壤中优势属为Sphingomonas,新增Candidatus Jettenia属类群,其中Streptomyces puniciscabiei显著减少,新增细菌Ignavibacteriales bacterium和Chlorobi bacterium,且Ignavibacteriales bacterium在一年壤中占主导地位;羊肚菌原壤细菌OTU数量和Alpha多样性分析指数均高于羊肚菌一年壤。研究结果明晰羊肚菌栽培一年后,土壤细菌群落结构在种属水平发生显著变化,群落内物种分布多样性和均匀度减小,进而推测羊肚菌产生连作障碍可能与土壤中Acidobacteriota（门）、Verrucomicrobi...     

基于高通量测序技术分析感染根结线虫马铃薯根际土壤细菌群落结构

马铃薯根结线虫病害具有侵染性、隐蔽性、突发性和流行性,一旦被感染,将造成严重损失.为进一步分析健康马铃薯与感染根结线虫马铃薯根际土壤细菌的群落结构及多样性,本研究采用高通量测序技术对根际土壤细菌16SrRNAV3-V4区序列进行测序,应用生物信息学手段分析测序结果.结果表明,感染根结线虫的马铃薯根际土壤细菌类群Shan...     

基于高通量测序的昭通核心烟区植烟土壤真菌多样性分析

本研究利用高通量测序技术,从分子水平探究昭通8个种烟县（区）新烟区、土传病害发病严重的连作区以及典型的轮作区的土壤真菌多样性。结果表明：从群落组成来看,昭通核心烟区土壤真菌群落包括30个门、79个纲、202个目、443个科和976个属,其中子囊菌门为昭通核心烟区土壤真菌群落的绝对优势门,被孢霉属和青霉菌属为昭通核心烟区土壤真菌群落的优势属。群落指示物种分析表明,新烟区土壤真菌群落壳二胞菌属的相对丰度显著高于连作区和轮作区,连作区拟青霉菌属、假裸囊菌属和篮状菌属的相对丰度显著高于新烟区和轮作区烟,轮作区镶刀菌属的相对丰度显著高于新烟区、被孢霉属的相对丰度显著高于连作区。从生物多样性特征来看,新烟区土壤真菌群落的生物多样性最高,物种丰富度显著高于连作区和轮作区;轮作区土壤真菌群落的物种丰富度显著高于连作区,物种均匀度显著低于连作区,真菌群落生物多样性略高于连作区。从真菌群落的功能来看,病理营养型、腐生营养型和腐生—共生营养型的真菌群落为主要组成,新烟区真菌群落占比前1至前3的营养型分别为腐生—共生营养型、腐生营养型和病理营养型,连作区分别为腐生营养型、病理营养型和腐生—共生营养型,轮作区分...     

基于16S rDNA基因高通量测序分析农田栽参土壤改良后的细菌群落结构

为揭示农田栽参土壤改良中几种常用肥料施用后对土壤细菌群落的影响.利用IlluminaMiseq高通量测序技术,分析测定肥料施用后土壤中细菌群落结构、物种丰度及物种组成.通过相关性分析研究土壤细菌群落多样性与土壤元素及土壤酶活性的关系.结果表明,施用肥料后鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、罗思河小杆菌属(Rho...     

基于高通量测序患炭疽病草莓根际与健康草莓根际细菌群落的比较研究

研究旨在比较患炭疽病草莓与健康草莓根际土壤细菌群落多样性,了解其细菌群落生态特征,为找到有效的生防菌奠定基础。本研究基于土壤细菌16S rDNA V3-V4区基因多样性,利用Illumina Miseq高通量测序技术进行比较研究。研究得出：与健康对照相比,患病土壤细菌的OTUs数目及多样性指数均较低;在门水平上,变形菌门、拟杆菌门、浮霉菌门等是2种生境共有的优势类群;在属水平上,2种生境的优势菌丰度有差异,患病土壤的假单胞菌属丰度显著降低,气单胞菌属丰度显著升高;而且,健康土壤的解毒类菌、固氮菌、光合菌和硝化菌丰度均高于患病土壤。健康草莓根际土壤细菌丰富度及多样性均高于患病草莓,2种生境细菌菌群结构有差异,且健康土壤中对植物有益的功能微生物群体含量高于患病土壤。     

引入豆科作物的轮作模式对设施蔬菜土壤微生物群落组成的影响

基于豆科作物养分减投的轮作模式有助于在保障高产的基础上实现农业面源污染防控,为了探讨引入豆科蔬菜的轮作模式对土壤微生物群落的影响,采集定位试验3种轮作模式:西红柿-甜瓜、豆角-甜瓜、西红柿-豆角土壤样品,利用MiSeq高通量测序分析不同轮作模式下土壤微生物多样性、群落组成和结构差异,并结合土壤性质等环境因子探讨影响设施...     

基于高通量测序的野百合转录组分析

本研究基于新一代高通量测序技术平台Illumina HiSeq?4000对野百合进行转录组测序,对物种的转录组序列进行统计,并将得到的数据进行de novo组装,结果共获得47 605条Unigenes,总长度为33 972 306 bp,平均长度为713 bp,N50为 1 204 bp.将获得的 Unigenes ...     

基于高通量测序的大豆根际真菌群落动态变化分析

为了明确大豆生长过程中根际土壤真菌群落组成及其影响因素,选取黑龙江省农业科学院生态试验田中栽培品种‘绥农36号’(ZP)和野生品种(Y1)2种大豆,采用Illumina MiSeq高通量测序技术分别对种植前期(Pp)、分枝期(Bp)、开花结荚期(Fp)和成熟期(Mp)的根际土壤进行ITS rDNA测定,同时,对以上各时...     

基于高通量测序的设施连作果类菜根际土壤细菌群落结构和多样性分析

为了揭示设施连作不同果类菜根际土壤细菌群落结构和多样性变化,采用Illumina MiSeq测序平台进行细菌16S rRNA高通量测序分析,研究设施连作5 a的番茄、黄瓜、辣椒和茄子之间的根际土壤和露地土壤细菌群落结构和多样性差异,探讨设施连作的不同作物对土壤细菌群落结构和多样性的影响.结果表明:设施连作土壤中细菌多样...     

玉米-大豆轮作及氮肥施用对土壤细菌群落结构的影响

在大豆开花期分别对3个施氮水平下(0、50和100 kg hm^-2)大豆连作(大豆-大豆-大豆)、玉米-大豆轮作I (大豆-玉米-大豆)及玉米-大豆轮作II (玉米-玉米-大豆),应用PCR-DGGE技术研究了玉米-大豆轮作及施氮对土壤细菌群落结构变化的影响。结果表明,随着施氮水平的提高,3种种植方式土壤中细菌群落多样性、丰富度均呈减少趋势。高氮处理(100 kg hm^-2)明显降低了大豆连作、玉米-大豆轮作II根际土壤细菌群落多样性及丰富度,玉米-大豆轮作I根际土壤细菌群落多样性及丰富度略有降低。玉米-大豆轮作I种植方式可减轻氮肥对其根际细菌群落多样性和丰富度的影响,但施氮明显改变了其细菌群落结构。玉米-大豆轮作II中大豆根际土壤细菌群落结构较为稳定,受氮肥影响较小。在3种种植方式的土壤中,分布着酸杆菌门、变形菌门及厚壁菌门细菌,其中前两门菌群占主导地位。     

遵义烟区不同海拔下植烟土壤细菌群落及影响因素分析

为探究不同海拔下植烟土壤细菌群落结构特征及影响细菌群落结构的主要因素,在贵州省遵义地区选择海拔800（ZL）、1000（ZS）和1200m（ZH）的3块植烟土壤,采用16S rRNA高通量测序法对植烟土壤微生物多样性进行分析。结果表明,ZL和ZH处理植烟土壤细菌α多样性均低于ZS处理;3个海拔下植烟土壤优势门为放线菌门（Actinobacteriota）、变形菌门（Proteobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）和酸杆菌门（Acidobacteriota）,放线菌门的相对丰度以ZL处理最高,较ZH处理提高了34.22%;变形菌门表现则相反,ZH处理变形菌门丰度较ZL处理显著提高。绿弯菌门与酸杆菌门丰度在3个海拔处理中表现较为一致,均为ZS>ZL>ZH。聚类热图分析结果显示,土壤含水率和pH与Armatimonadota和蓝细菌门（Gyanobacteria）存在显著正相关关系,与变形菌门存在显著负相关关系;变形菌门、厚壁菌门（Firmicutes）和髌骨菌门（Patescibacteria）与土壤微生物量氮存在显著正相关关系,而与速效钾存在极显著负相关关系。     

应用SRAP与ISSR分析烟草种质资源遗传多样性及遗传演化关系

应用ISSR与SRAP两种分子标记,研究国内外96份烟草种质的遗传多样性及不同栽培类型种质的遗传演化关系。表明烟属种间具有丰富的遗传多样性,种间的遗传相似性(GS)在0.28~0.58之间,遗传分化系数(Gst)为0.83。普通栽培种品种间遗传多样性水平较低,品种间的遗传相似性在0.61~0.99之间,栽培种内的遗传多样性为烤烟>晒晾烟>白肋烟>香料烟。当相似系数在0.67作切割线时,基于2种标记的96份烟草种质资源的聚类结果为,(1)普通烟草栽培品种材料91份聚在同一大类,而黄花烟、黏烟草、浅波烟草、哥西氏烟草、香甜烟草5个种也分别为单独的个类,同普通烟草栽培种类群完全区别开来;(2)从进化上看,烤烟和晒晾烟间的遗传进化关系最近,香料烟和黄花烟之间的亲缘关系较远;普通烟草栽培种中国内外来源的烟草品种亲缘关系极其相近,遗传分化现象甚微;(3)2种分子标记虽然原理不同,但分析结果趋势相近(r=0.68,P=1.000)。     

烟草(Nicotiana tabacum)非生物胁迫抗性分子机制研究进展

非生物胁迫影响烟草的生长发育,是制约作物产量和品质的重要因素。本综述阐述了非生物胁迫对烟草的影响以及最新的信号调控机制,包括干旱、盐、低温胁迫。在此基础上,综合分析了某些信号基因可能介导两因素甚至多因素调控过程,以及一些转录因子参与植物对冻害、干旱、盐害等非生物胁迫的应答调控,证明其对植物非生物胁迫的调控往往是多效性的。从分子水平上解析烟草在各种胁迫条件下的适应机制,对烟草种质资源保存、抗逆育种以及提高产量具有重要意义,为进一步研究植物的非生物胁迫应答提供理论依据。     

基于高通量测序的天目铁木转录组分析

天目铁木为中国特有的珍稀濒危植物,5株原生株分布在浙江西天目山.随着环境条件的不断恶化,对濒危植物的保护变得尤为重要,从20世纪80年代初开始对天目铁木开展研究,然而到目前为止对于天目铁木分子生物学和基因功能方面的研究仍旧较少.为了获得天目铁木的基因数据和初步了解基因功能,本研究利用Illumina Hiseq高通量测...     

烤烟-绿肥轮作对烤烟产量和品质的影响

为评价并筛选出适宜与烤烟轮作的最佳绿肥品种,采用田间定位试验设4个处理,分别为烤烟-冬闲、烤烟-光叶紫花苕、烤烟-肥田萝卜、烤烟-黑麦草,探讨4种轮作模式下的烟叶产量、产值、农艺性状、化学成分及植烟土壤的养分变化情况。结果表明,不同绿肥轮作显著提升了烟叶均价和产值,其中光叶紫花苕、肥田萝卜和黑麦草轮作处理的烟叶均价分别相对冬闲处理提高15.37%、20.04%和17.72%,产值分别提高23.6%、24.1%和18.3%,光叶紫花苕处理增加了中上等烟比例。光叶紫花苕和肥田萝卜轮作处理烟叶的烟碱含量、两糖差和非烟碱氮/总氮达到了优质烟叶的水平。综上,种植光叶紫花苕和肥田萝卜能够显著提高烤烟的均价和产值,并能使烟叶的化学成分更加协调,多项化学品质达到优质烟叶的标准,是云南烟区值得推广的冬绿肥轮作模式。     

阴山北麓不同轮作模式对土壤理化性质及呼吸的影响

不同作物对土壤碳汇及土壤理化性质的影响不同,不同轮作模式对土壤碳汇能力的影响也不同。笔者设计连续5年6种轮作模式试验,探究轮作模式影响土壤理化性质、土壤呼吸、微生物量碳的机理。结果表明,在越冬后,由于该地区多风、干旱和少雨等气候环境,土壤蒸发导致20cm以上土层水分丧失严重,含水量呈随土层深度加深而增加的趋势。S2和S3能显著提高土壤越冬保水能力,在秋收后大部分处理的土壤含水量能达到14%,在越冬后还能保持在8%~10%的水平上,而其他处理均降到5%以下;同时,S2和S3能保持土层的不同深度的含水量都在较高水平,均匀稳定,其他处理随土层加深水分流失严重。土壤地表温度最高峰出现在8月上旬,S7,S3的地表温度（约25℃）显著低于其他处理（30~35℃）,而在50cm深层土壤又高于其他处理,该处理温度的稳定性不仅表现在土层深度之间,同时表现在全生育期,不随夏季气候变化而发生剧烈的起伏。土壤呼吸值（土壤微生物,植物根呼吸）在全年总体水平上S9＜S2＜S3＜S4＜S8＜S10＜S1＜S5＜S6＜S7,轮作处理能明显降低表层土有机碳矿化的散失,保持土壤碳汇能力。研究还发现土壤呼吸和土壤地表温度呈显著相关。燕麦苜蓿混作（1年）、苜蓿（1年）、燕麦（1年）、马铃薯（2年）和燕麦苜蓿混作（1年）、苜蓿（1年）、马铃薯（3年）这2个轮作模式可以有效提高土壤碳汇能力,改良土壤理化性质。     

国内外烤烟品种农艺性状的遗传多样性及与SRAP标记的关联分析

选取258份国内外烤烟品种,在2个试验点调查13个农艺性状,利用16对引物组合获得的597个SRAP标记进行分子遗传多样性和群体结构分析,选取适宜的模型进行农艺性状与SRAP标记间关联分析。结果表明,参试品种表型和基因型变异丰富,国内品种的遗传多样性低于国外品种。总材料可分为7个亚群,分类结果与材料的地理来源和遗传背景显著相关,国外材料遗传结构相对复杂。通过比较发现MIM_Q+K和MIM_PCA+K为该群体最优的关联分析模型,共检测到18个SRAP标记与6个农艺性状显著关联(–Log P>2, P<0.01),其中me1/em9-16,me1/em9-36,me4/em9-1与株高、me1/em2-14,me7/em5-34与叶片数、me6/em2-6与脚叶宽、me2/em6-15与腰叶长在不同环境下均显著关联。     

我国不同生态烟区烤烟的部分化学成分和多酚类物质含量的比较

对我国5个主要烟区的3个等级烟叶标样的多酚类物质和主要化学成分进行了系统的比较和评价。结果表明:云南和贵州两地多酚含量较高,烟碱含量中等,总糖、还原糖的含量相对较高。安徽烟区烟碱含量略高。辽宁和安徽烟叶的多酚、总糖和还原糖含量普遍较低。辽宁、安徽烟区烟叶糖碱比较低,烟叶协调性不够;云南和贵州烟区的各部位烟叶协调性普遍较好。