生物炭对咸水滴灌棉田土壤细菌群落的调控效应

为探究长期咸水灌溉条件下生物炭的施用对于棉田土壤理化性质及细菌群落的调控效应,采用田间定位试验,在长期咸水(8.04 dS/m)灌溉的基础上,共设3个处理：不施氮肥(N₀)、氮肥处理(N₃₆₀)、生物炭配施氮肥处理(BC)。采用高通量测序技术测定土壤细菌群落组成。结果表明：与N₀处理相比,N₃₆₀处理显著提高土壤电导率和全氮,但是显著降低土壤pH和速效磷含量;BC处理显著增加土壤含水量、电导率、全碳、全氮和速效钾的含量。N₃₆₀和BC较N₀处理均降低细菌群落Shannon和Simpson指数,N₃₆₀处理增加Chao 1和ACE指数。土壤优势细菌门主要是变形菌门、酸杆菌门和放线菌门;土壤优势菌属主要是亚硝化螺旋菌属、RB41和鞘脂单胞菌属。N₃₆₀处理增加变形菌门、酸杆菌门和厚壁菌门的相对丰度,但是降低放线菌门、芽单胞菌门和热原体菌门相对丰度;BC处理增加放线菌门、硝基螺门和绿弯菌门相对丰度,降低酸杆菌门、拟杆菌...     

城市生活垃圾堆放对土壤细菌群落结构和功能的影响

为了探究城市生活垃圾堆放对土壤细菌群落结构组成、多样性和功能的影响,通过高通量测序技术,哈尔滨市双城区垃圾堆放土壤和距离垃圾堆放50 m的土壤细菌群落结构进行分析及功能预测。结果表明：对照组和处理组分别得到85435和76432条有效序列;相较于未堆放土壤,堆放生活垃圾的土壤细菌Chao1指数降低14.47%,细菌Shannon指数降低15.01%;在细菌门分类水平上,2组土壤的优势门类均为变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、绿弯菌门(Chloroflexi)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、蓝细菌门(Cyanobacteria),但相对丰度具有显著差异,其中绿弯菌门增加幅度最大,为7.0%;而拟杆菌门减少幅度最大,为12.6%;优势属类为黄单胞菌属和硫化细菌属的相对丰度最高。其中硫化细菌属(Bacillus)相对于对照组增加4.3%。PICRUSt预测结果表明,6个代谢通路中有41个KEGG二级功能群,其中氨基酸代谢、碳水化合物代谢为2组样品在二级功能群的优势功能,垃圾堆放对功能基因丰度影响显著。由此可见,垃圾堆放对土壤细菌丰度和多样性产生负面影响,对细菌群落的相对丰度具有显著影响,而且对功能产生显著影响,此结果对于阐明垃圾堆放后土壤质量提供理论数据。     

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性丰富,包括44个门、150个纲、364个目、575个科和1 046个属,其中变形菌门、绿弯菌门、酸杆菌门、放线菌门、拟杆菌门和芽单胞菌门是土壤样品中细菌物种丰富度较高的6个门类,占所有细菌群落总数为露地84.56%、番茄83.02%、黄瓜82.21%、辣椒80.67%、茄子79.25%,4种作物根际土壤优势菌门丰富度占比均有显著差异并低于露地土壤;其中连作黄瓜变形菌门最高,放线菌门最低,分别占所有细菌群落总数31.53%,4.95%,根际土壤有益菌群高于其他果类菜和露地;连作番茄变形菌门丰度最高,酸杆菌门丰度最低,分别占所有细菌群落总数23.56%,5.16%,相对土壤质量最差。4种不同连作果类菜之间根系土壤细菌群落多样性均没有显著性差异,与露地相比连作黄瓜细菌群落多样性有显著性差异,表明不同果类菜根际土壤微生物多样性没有显著差异。为设施连作在内的许多农作物领域提供参考和可持续种植提供理论基础。     

云南省彝良县天麻连作根际土壤细菌群落分析

基于天麻产业的抬升式发展，连作障碍卡脖子问题逐渐凸现，天麻根际微生物区系平衡遭破坏，可能是导致连作障碍原因之一。本研究为探明不同连作茬数对天麻根际土壤细菌群落结构及多样性的影响，于云南省昭通市彝良县采集未种植天麻的土壤(cha001)、种植1茬(cha002)、种植2茬(cha003)的天麻根际土壤，采用高通量测序技术测定土壤细菌群落组成。试验共获得细菌有效序列1245904条，细菌总OTU 2068个，种植2茬天麻土壤OTU数目最多，为1746，且细菌群落丰度（ACE指数1619.98、Chao1指数1643.94）及多样性（Shannon指数8.82）最高；ACE指数、Chao1指数、Shannon指数随连作次数增加呈升高趋势，Simpson指数无显著差异(P<0.05)。变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、酸杆菌门(Acidobacteria)为连作天麻根际土壤中优势菌门，变形菌门和酸杆菌门物种丰度随连作次数增加呈升高趋势，而绿弯菌门物种则相反，呈降低趋势。优势菌纲为酸杆菌纲(Acidobacteria)、变形菌纲(Alphapro...     

间作韭菜模式下番木瓜根区微生物群落变化特征

利用韭菜生境能释放挥发性物质,抑制根区病原真菌作用效果,研究间作韭菜模式下番木瓜根区微生物群落变化特征。在不同的间作时间提取土壤微生物DNA,应用Illumina Miseq高通量测序技术分析根区土壤微生物多样性。结果表明：（1）根区土壤细菌归属于27门64纲146目272科437属,酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、变形菌门(Proteobacteria)为优势菌,分别占比18.15%、22.33%、19.11%和25.53%,占全部细菌组成的85.12%;其中随着间作韭菜时间的推移,变形菌门(Proteobacteria)和酸杆菌门(Acidobacteria)的优势表现明显。（2）根区土壤真菌归属于7门24纲64目126科239属,子囊菌门(Ascomycota)、接合菌门(Zygomycota)和担子菌门(Basidiomycota)为优势菌,所占比例分别为93.71%、3.94%和1.18%,占全部细菌组成的98.83%,其中子囊菌门占主导地位。（3）在细菌属水平,间作韭菜30、60、120天,酸杆菌门的Subgroup_6_norank相对丰度最高,90天时硝化螺菌门的一个分属硝化螺菌属(Nitrospira)相对丰度最高;然而在真菌属水平,无论间作韭菜与否子囊菌门下的分属相对丰度均为最高。（4）土壤有机质、全氮和速效磷是影响番木瓜韭菜间作系统土壤微生物群落结构和土壤微生物多样性的关键因子。     

不同林龄橡胶林土壤细菌群落组成及多样性研究

为了了解不同林龄橡胶树土壤细菌群落的组成及多样性,以5点取样法采集土壤样品,用高通量测序测得3种龄林土壤细菌群落组成、多样性及季节变化数据。酸杆菌门、绿弯菌门、放线菌门、厚壁菌门、拟杆菌门呈显著性差异,硝化螺旋菌门呈极显著性差异。酸杆菌纲、放线菌纲、γ-变形菌纲、鞘脂杆菌纲呈显著性差异,纤线杆菌纲、OPB35_soil_group、芽孢杆菌纲呈极显著性差异。norank_c__Acidobacteria、变异性杆菌属、Candidatus_koribacter、norank_o__JG30-KF-AS9呈显著性差异,norank_c__OPB35_soil_group、醋酸杆菌杆菌属呈极显著性差异。3种林龄土壤细菌群落Simpson指数、Sobs指数、Ace指数和Shannon指数无显著性差异。季节对微生物群落解释度为24.60%。变形菌和酸杆菌是最丰富的细菌群,多样性指数无显著性差异,季节是影响群落结构及多样性的重要因素。     

基于高通量测序分析河北省中南部地区耕地土壤细菌多样性

为了研究大棚土壤与大田土壤中细菌多样性的差异,利用Miseq高通量测序技术,对河北省南部地区大棚与大田土壤的14个样品进行测序,并得到了2组样品中的物种组成信息与相对丰度信息。结果表明,在大棚(M1)与大田(N1)土壤样品中,优势菌群的组成基本一致,在门水平有变形菌门、放线菌门、酸杆菌门、拟杆菌门、绿弯菌门、厚壁菌门和芽单胞菌门这7个细菌门类,其中,放线菌门在大田中的相对丰度多,厚壁菌门在大棚中的相对丰度较多。在纲水平有α-变形菌纲、酸杆菌纲、γ-变形菌纲、放线菌纲、Δ-变形菌纲、β-变形菌纲、芽单胞菌纲、纤维粘网菌纲等15种优势菌群,其中,大棚中相对丰度明显增高的是纤维黏网菌纲、杆菌纲和黄杆菌纲等,而相对丰度明显降低的是酸杆菌纲和β-变形菌纲等。在属水平有节细菌属、鞘氨醇单胞菌属、德沃斯氏菌属、芽孢杆菌属、黄单胞菌属和溶杆菌属6个优势菌群,其中,节细菌属在大田中较多,而芽孢杆菌属、黄单胞菌属和溶杆菌属在大棚中较多。另外,一些具有固氮和降解修复能力的菌群在大田中的相对丰度要高一些。这应该是由大田与大棚不同的种植环境导致的。研究结果对改善耕地土壤,提高产量与抗病能力有一定的价值。     

合理氮肥用量改善冬小麦土壤耕层细菌群落结构及理化性质研究

通过对黄土高原地区冬小麦在不同施氮水平下土壤细菌群落多样性和理化性质的研究,揭示不同施氮量下土壤细菌群落结构的变化规律,为科学施肥以及土壤生态系统的可持续提供依据。本试验处理为5个不同施氮(N)量0 (N0)、90 (N6)、180 (N12)、240 (N16)、300 (N20) kg/hm²,N0处理为对照,采用高通量测序技术,研究不同施氮量对小麦耕层土壤细菌群落结构及理化性质的影响。结果表明：增施氮肥显著增加了土壤水稳性团聚体平均重量直径(MWD) (P<0.05)。随着施氮量的增加,土壤酶活性先升高后下降,在N12处理下土壤酶活性均最高。施氮量对土壤细菌多样性指数有显著影响。不同施氮量处理中土壤细菌16S rRNA基因拷贝数为6.47×10¹⁰~15.18×10¹⁰,在N12处理达到最大值。在门水平上,15个样品获得的类群中变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)和芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)为优势类群,其中N12处理显著提高变形菌门、硝化螺旋菌门的相对丰度,且N12处理的酸杆菌门相对丰度最低。主成分分析结果表明N12处理与其他处理距离较远。冗余分析表明,土壤理化性质及土壤酶与细菌群落密切相关。因此,施氮量显著影响土壤细菌群落结构及理化性质,施氮量(N)为180 kg/hm²时有利于提高细菌群落多样性及改善土壤结构。     

基于高通量测序的不同轮作方式下烟田土壤细菌群落组成分析

在自然界中,土壤微生物与植物之间存在着密切的联系,土壤微生物依赖植物提供的养分而生存,同时对植物的生长发育起着促进作用。本研究利用Illumina Hi Seq高通量测序技术,提取西双版纳烟田烟草连作、田菁轮作和青蒿轮作3种种植模式下土壤样品的总DNA,通过PCR方法扩增构建16S r RNA基因文库。结合生物信息学方法分析土壤细菌16S r RNA基因V3~V4区的多样性指数、群落结构等,以确定烟田更好的种植模式。所有样本共测序分析获得4 898个细菌分类单元OTU,经琢多样性和茁多样性分析表明3个处理下细菌群落多样性存在显著差异,并且在对照组中的细菌群落丰富度最高,青蒿轮作中的细菌群落丰富度最低。样本中优势门类为变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和绿弯菌门(Chloroflexi),其中变形菌门(Proteobacteria)相对丰度33.49%占绝对优势。优势属类为硝化螺旋菌属、Kaistobacter、红游动菌属和黄杆菌属,可促进氮素转化的硝化螺旋菌属在田菁中的相对丰度最高,烟株青枯病致病菌罗尔斯通菌属在青蒿轮作中相对丰度最低;拮抗黑胫病的假单胞杆菌属在青蒿轮作中相对丰度最高。本研究将对烟草轮作方式和轮作作物的选择提供分子层面的支持。     

不同强化处理措施对铜污染土壤微生物多样性的影响

通过探究不同强化处理措施对铜污染土壤微生物多样性的影响,以期为解释土壤微生物影响植物吸收累积重金属的机理以及提高植物-微生物联合修复重金属污染效率提供了基础数据和参考。研究采用田间小区试验,基于高通量测序技术对不同强化处理措施下的土壤微生物进行16SrDNA测序,揭示其微生物群落组成和差异。结果表明：5种处理下微生物群落共覆盖42个门,145个纲,359个目,562个科,1060个属,2290个种。在门水平上,不同处理土壤微生物群落组成较为相似,优势物种相同,丰度较大的门类为酸杆菌门、变形菌门、放线菌门、绿弯菌门和厚壁菌门。在OTU水平上,不同处理土壤微生物群落组成具有显著差异,对微生物群落影响排序为：铜胁迫>螯合剂>有机物覆盖;不同处理出现了特异物种,空白对照和其他处理差异性最大,铜胁迫处理和有机物覆盖处理土壤微生物群落组成最为相近。铜胁迫均增加了土壤微生物群落的丰富度;螯合剂处理下土壤微生物群落的多样性和丰富度均最大,且群落多样性和有机物覆盖处理的差异达到了显著水平。     

健康与根结线虫病烟田根际土壤微生物群落对比分析

为了研究烟草根结线虫病与根际土壤微生物群落的关系,通过高通量测序研究了健康烟田和根结线虫病发病烟田根际土壤的微生物多样性、组成结构和功能变化。结果表明：健康烟田根际土壤微生物群落的Alpha多样性与发病烟田差异不显著,Beta多样性分析表明健康烟田样本与发病烟田样本分布基本一致。健康烟田与根结线虫发病烟田根际土壤细菌与真菌微生物群落在门水平上组成相似,但物种丰度存在差异,酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、担子菌门(Basidiomycota)和壶菌门(Chytridiomycota)在健康烟田中占优势,而变形菌门(Proteobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、子囊菌门(Ascomycoda)、球囊菌门(Mortierellomycota)在发病烟田中占优势。在属水平上,根际土壤细菌与真菌微生物群落组成也基本一致,但健康烟田与根结线虫发病烟田微生物物种丰度存在显著差异,Cylidrocapon、镰刀菌属(Fusarium)等致病菌在发病烟田中占显著优势。种水平上,健康烟田中的Actinoallomurus spadix和分枝节杆菌(Arhrobacter ramosus)与发病烟田组存在显著差异。通过根际土壤微生物功能预测分析发现,发病和健康烟田土壤真菌、细菌功能组成相似,但发病烟田样本功能丰度大于健康烟田。因此,烟草根结线虫病的发生与根际土壤微生物群落的组成和多样性无直接关系,而是可能与物种丰度及样本功能丰度密切相关。研究结果可为通过调控根际微生物群落结构来防治烟草根结线虫病提供理论依据。     

不同种植方式大豆根际土壤细菌多样性分析

利用Illumina MiSeq第二代高通量测序平台, 对黑龙江省不同地区轮作及连作大豆根际土壤细菌16S rDNA基因组测序, 初步分析在不同种植方式下受大豆胞囊线虫侵染的大豆根际土壤细菌群落结构的变化。从6个土壤样本中共获得25 419个OTUs, 鉴定到细菌的47个门, 147个纲, 709个属。变形菌门、放线菌门、酸杆菌门、芽单胞菌门、浮霉菌门是供试土壤细菌的优势菌门, 占所有细菌群落总数90%以上。连作4年总OTUs及丰富度最高, 连作20年最低。不同轮作方式土壤细菌丰富度差异不显著(P > 0.05), 短期连作与长期连作细菌丰富度及多样性差异显著(P < 0.05)。不同轮作方式下放线菌门相对丰度低于连作方式, 芽单胞菌门和拟杆菌门相对丰度高于同地区连作方式。土壤功能细菌根瘤菌(Bradyrhizobium)、链霉菌属(Streptomyces)、芽孢杆菌属(Bacillus)、溶杆菌属(Lysobacter)、土微菌属(Pedomicrobium)的相对丰度在不同年限连作下高于轮作。长期连作土壤优势细菌丰度与轮作土壤相似性更高。     

不同人参栽培土壤养分及微生物群落组成特征解析

为减轻参地需求压力,促进农田栽参的深度发展,本研究以农田、林地和4年参地土壤为研究对象,以常规分析为基础,结合高通量测序技术解析土壤养分及微生物群落特征,为农田栽参土壤定向改良提供依据。理化分析结果表明：4年参地土壤的pH最低,但其铵态氮、有效磷、全氮、全磷以及有机质含量显著高于农田及林地土壤。高通量测序结果揭示农田土壤细菌与真菌群落丰富度和多样性均高于参地且低于林地土壤。不同类型土壤中细菌门类组成基本相同,主要包括Proteobacteria,Acidobacteria,Actinobacteria,Chloroflexi等。Mortierella为林地土壤中的优势菌属,Fusarium大量存在于农田土壤中,参地检测到病原菌Sclerotinia的大量富集。db-RDA分析表明土壤pH、氮、磷和有机质含量对微生物群落结构均有影响,且环境因子与真菌群落相关性更强。因此对农田土壤进行有效改良应以控制真菌群落为主。     

基于高通量测序技术研究栽培苍术根际土壤微生物变化

苍术为多年生草本植物,传统的种植方式是连续多年在同一地块种植,这往往导致其生长发育受阻和土传病害的发生,根际微生物被认为是植物的第二基因组,对植物的生长发育具有重要作用。为分析栽培苍术对根际土壤微生物的影响,探讨苍术病害发生与微生物变化间的关系,以陕西省柞水县下梁镇种植过3年苍术的根际土壤,以及从未种植过苍术地块的土壤为试验材料,利用高通量测序方法对微生物群落进行扩增子测序分析。结果表明,栽培3年后,苍术根际土壤细菌和真菌结构发生变化,细菌群落多样性和丰富度下降,真菌群落多样性下降、丰富度上升,变形菌门、放线菌门和酸杆菌门是细菌中的优势菌群,子囊菌门、被孢霉门、担子菌门是真菌中的优势菌群。栽培3年后,苍术的根际土壤微生物呈有益菌下降、病害菌增加的趋势。