香蕉枯萎病和健康植株根际土壤细菌群落结构差异对比分析

【目的】研究云南香蕉枯萎病和健康植株根际土壤细菌群落结构组成差异,探索香蕉枯萎病发生的微生态机制,优化根际土壤微生物群落结构为其后续生态防控提供新策略。【方法】在云南香蕉枯萎病发生的蕉园,分别采集发病和健康植株的根际土壤,利用高通量测序技术研究细菌群落多样性、结构和组成的差异。【结果】香蕉植株根际土壤细菌多样性存在显著性差异,香蕉枯萎病植株的土壤细菌群落多样性高于健康植株。变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)和酸杆菌门(Acidobacteria)等4个菌门是香蕉植株根际土壤中的优势门菌群。2种类型香蕉植株根际土壤中有厚壁菌门(Firmicutes)、棒状杆菌门(Rokubacteria)和硝化螺旋菌门(Nitrospirae)等5个门菌群差异显著。其中,厚壁菌门(Firmicutes)丰度健康植株较发病植株高,棒状杆菌门(Rokubacteria)和硝化螺旋菌门(Nitrospirae)丰度发病植株较健康植株高。属水平上,健康植株的优势属依次为芽胞杆菌属(Bacillus)、朱氏杆菌属(Chujaibacter)、芽单胞菌属(Gemmatimonadaceae)和鞘脂单胞菌属(Sphingomonas);发病植株的优势属依次为:芽胞杆菌属(Bacillus)、芽单胞菌属(Gemmatimonadaceae)、鞘脂单胞菌属(Sphingomonas)和朱氏杆菌(Chujaibacter);芽胞杆菌属(Bacillus)、朱氏杆菌属(Chujaibacter)和土壤链霉菌属(Streptomyces)等5个菌属在2种类型香蕉植株根际土壤中差异显著,其中,芽胞杆菌属、朱氏杆菌属和土壤链霉菌属的丰度健康植株明显高于枯萎病植株。【结论】香蕉枯萎病和健康植株根际土壤细菌群落结构在一定程度上具有同源性,但部分菌群在2种类型植株根际土壤中的组成丰度有显著差异;差异菌群的功能多样性及与香蕉枯萎病病原菌的互作关系尚待明确。     

镉胁迫对苗期小麦镉吸收及其根际细菌群落的影响

为探究镉(Cd)胁迫对苗期小麦Cd吸收以及根际细菌群落的影响,以小麦豫保1号为供试植物,设置Cd含量为2.0 mg·kg~(-1)进行盆栽试验,测定小麦干质量、Cd吸收总量、根际土壤pH值、有效Cd含量并计算小麦富集系数和转运系数,分析根际土壤细菌多样性和群落特征。结果表明,与对照相比,Cd胁迫下小麦地上部、地下部干质量均显著降低。小麦地上部、地下部Cd含量和吸收总量较对照均显著提高。Cd胁迫下小麦地上部和地下部富集系数均降低,转运系数升高,其中地下部富集系数显著降低。Cd胁迫下土壤有效Cd含量显著升高,而pH值降低。通过测序发现,Cd胁迫提高了土壤中细菌群落多样性,改变了群落结构。在属水平相对丰度前30的菌属中,脱硫微菌属(Desulfomicrobium)、Acidibacter、链球菌属(Streptococcus)等在Cd胁迫下相对丰度较对照显著增大。Stenotrophobacter等在对照中相对丰度较Cd胁迫处理显著增大,鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)等在对照中相对丰度较Cd胁迫处理也有所增加。     

煤矸石复垦区玉米根际与非根际土壤细菌群落对覆土厚度的响应

为了解煤矸石填埋区复垦土壤细菌群落对覆土厚度的响应机制,以山西省屯兰矿区不同覆土厚度下(40、80、120 cm)玉米根际与非根际土壤样品为试验材料,对土壤细菌V3-V4区进行高通量测序,分析细菌群落群落结构、多样性及其与土壤养分的相关性。研究结果表明,不同覆土厚度下玉米根际细菌扩增序列变体(ASV)数量均高于非根际土壤,80 cm覆土厚度下根际与非根际土壤中细菌的ASV数量最多;放线菌门和变形菌门为该复垦区各覆土厚度下的玉米根际与非根际土壤中的优势细菌门,溶杆菌属、分枝杆菌属、类诺卡式属和67-14属为优势细菌属。覆土厚度可以改变玉米根际与非根际土壤中的细菌群落结构及其多样性。覆土80 cm为该复垦区较为适宜的覆土厚度,该覆土厚度不仅能够提高玉米根际放线菌门、类诺卡式属的相对丰度,增加非根际土壤中变形菌门67-14属的相对丰度,而且可以增加复垦土壤中的细菌群落的物种多样性和均一度指数,土壤速效钾、有效磷和有机质含量是驱动土壤细菌群落物种多样性变化的主要养分因子。     

镉胁迫下转基因水稻对根际土壤微生物的影响

为了探究镉胁迫下转基因水稻对根际土壤微生物的影响,以抗虫转基因水稻华恢1号(HH1)及其亲本非转基因水稻明恢63(MH63)为研究材料,设置不同Cd~(2+)浓度(0、3.5、60.0、240.0 mg/kg)胁迫进行盆栽试验。结果表明:与Cd_0相比,Cd_(3.5)处理对水稻农艺性状无显著影响;Cd_(240.0)处理显著降低了株高、产量;与Cd_0处理相比,Cd_(60.0)和Cd_(240.0)处理下HH1水稻根际土壤细菌群落组成中Proteobacteria(变形菌门)、Acidobacteria(酸杆菌门)、Actinobacteria(放线菌门)的相对丰度显著降低;MH63水稻中Acidobacteria的相对丰度显著升高而Bacteroidetes(拟杆菌门)的相对丰度显著降低。Cd胁迫显著降低了水稻根际土壤细菌群落丰度及多样性。环境因子分析显示,Cd胁迫后水稻根际土壤pH值、总氮含量、铵态氮含量的变化是影响根际土壤细菌群落结构的主要原因。     

基于高通量测序分析间作猫豆对甘蔗根际土壤微生物的影响

【目的】探究甘蔗间作猫豆对甘蔗根际土壤微生物多样性的影响,为改善甘蔗根际土壤微生物群落结构及促进甘蔗生长提供理论参考。【方法】采用单因素试验设计,分析单作甘蔗（CK）和甘蔗间作猫豆（T处理）2种种植方式对甘蔗根际土壤养分的影响,并采用Illumina HiSeq高通量测序技术,在门和属水平上分析甘蔗根际土壤微生物群落结构,在种水平进行主成分（PCA）分析。【结果】T处理的根际土壤中全氮、全钾、水解性氮、有效磷和有机质含量均大于CK。T处理的根际土壤中细菌的丰富度和多样性高于真菌的丰富度和多样性;T处理的根际土壤中细菌丰富度高于CK,但差异不显著（P> 0.05,下同）,其多样性显著高于CK（P< 0.05,下同）;T处理的根际土壤中真菌的丰富度和多样性均显著高于CK。CK和T处理土壤样品的主要优势细菌门为变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）和酸杆菌门（Acidobacteria）,其相对丰度均大于10.00%,优势细菌属分别为水恒杆菌属（Mizugakiibacter）、游动四孢属（Luedemannella）、乳杆菌属（Acidothermus）和布氏杆菌属（Bryobacte）,但T处理根际土壤样品中水恒杆菌属、游动四孢属和乳杆菌属的相对丰度分别较CK下降2.47%、1.78%和0.68%,其他细菌属分别增加0.10%～0.86%。CK和T处理根际土壤中优势真菌门为子囊菌门（Ascomycota）,分别为80.00%和92.00%,其次是担子菌门（Basidiomycota）,分别为8.00%和6.00%,排名前3的优势真菌属均为戴氏霉属（Taifanglania）、毛壳属（Chaetomium）和镰刀菌属（Fusarium）。CK和T处理的6份根际土壤样品在种水平上的主成分（PCA）分析结果显示,细菌群落PC1的变异为29.37%,PC2的变异为20.26%,二者的总贡献率为49.63%;真菌群落PC1的变异为33.44%,PC2的变异为27.73%,二者的总贡献率为56.17%。CK与T处理的细菌群落分别属于不同象限,CK位于第1和第3象限,而T处理位于第2和第4象限。【结论】甘蔗间作猫豆可改善甘蔗根际的土壤养分状况,改变甘蔗根际微生物的群落结构,提高细菌和真菌的丰富度和多样性,但未影响优势菌门的排序。     

赤红壤条件下宿根甘蔗根际可培养细菌的多样性研究

【目的】探究赤红壤条件下宿根甘蔗根际细菌的多样性,为进一步研究甘蔗根际生态过程的调控提供参考。【方法】利用纯培养法和基于16S rDNA序列的系统发育分析对赤红壤中连续留宿根2年的10个甘蔗品种根际可培养细菌进行研究,以数学生态学方法分析根际细菌的多样性。【结果】从10个不同品种宿根蔗上共获得167株根际细菌;16S rDNA序列分析结果显示这些根际细菌主要包含厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)和变形菌门(Proteobacteria)4大类群的31个菌属,其中芽孢杆菌属(Bacillus sp.)是最主要的优势菌属,占42.51%,其它优势菌属还有金黄杆菌属(Chryseobacterium sp.)(10.18%)、肠杆菌属(Enterobacter sp.)(5.39%)和假单胞菌属(Pseudomonas sp.)(4.79%)等。群落生态学分析显示品种间的根际细菌多样性有一定差异,群落丰富度指数为1.80～3.67,Shannon多样性指数为1.17～2.32,其中甘蔗品种B8和GT43根际细菌群落的丰富度指数和多样性指数均相比较高,具有维持宿根甘蔗根际土壤微生物群落结构稳定性的相对优势。【结论】赤红壤宿根甘蔗根际可培养细菌具有丰富的多样性,其主要种群中包含许多具有潜在应用价值的微生物菌种资源;不同品种宿根甘蔗根际细菌的多样性存在显著差异。     

基于高通量测序技术的香格里拉葡萄酒产区根际微生物多样性研究

【目的】明确香格里拉地区不同区域葡萄根际土壤微生物群落多样性,为香格里拉产区葡萄根际微生物资源的筛选和利用提供理论依据。【方法】采集香格里拉地区4个不同葡萄园中葡萄根际土壤,提取土壤微生物总DNA,应用Illumina Miseq高通量测序技术分析根际土壤微生物多样性。【结果】根际土壤微生物高通量测序分析结果表明:根际真菌的测定可以将其归类到6门131属,其中子囊菌门和担子菌门为优势菌;根际细菌的测定可以将其归类到50门467属,其中变形菌门、放线菌门和酸杆菌门是优势类群。不同海拔葡萄园的土壤样品中真菌相对丰度较高的为镰刀菌属(Fusarium)、Laetisaria、生赤壳属(Bionectria)、和Archaeorhizomyces,细菌相对丰度较高的为红游动菌属(Rhodoplanes)、拟杆菌属(Bacteroides)、硝化螺旋菌属(Nitrospira)和Steroidobacter。不同葡萄园间根际土壤菌群丰度存在差异,达日葡萄园土样中真菌的丰度增加明显,包括镰刀菌属(Fusarium)、生赤壳属(Bionectria)、毛壳菌属(Chaetomium)、白赤壳属(Haematonectria)、丝核菌属(Rhizoctonia)和拟青霉属(Paecilomyces);奔子栏葡萄园土样中细菌的丰度增加明显,包括拟杆菌属(Bacteroides)、红球菌属(Rhodococcus)、席藻属(Phormidium)、Blautia、德沃斯氏菌属(Devosia)和芽孢杆菌属(Bacillus)。冗余分析结果表明:土壤的电导率、有机质含量、碱解氮和速效钾对根际细菌群落组成影响较大,而速效磷和pH值影响不明显。【结论】香格里拉产区葡萄根际微生物多样性丰富,其中达日葡萄园土样中真菌丰度明显增加的种类较多,奔子栏葡萄园土样中细菌的丰度增加明显。不同区域根际细菌群落受土壤的电导率、有机质含量、碱解氮和速效钾含量影响较大。香格里拉产区葡萄园根际微生物多样性的研究为利用和开发产区特色微生物提供了理论依据。     

基于高通量测序技术研究云南玉米根际微生物群落多样性

研究不同海拔高度和玉米品种类型对玉米根际微生物多样性的影响,利用Illumina Miseq高通量测序对云南不同海拔和品种类型的玉米根际细菌和真菌多样性进行分析。玉米根际细菌和真菌OTU数量和Chao1指数随海拔升高而增加,且饲料玉米高于鲜食玉米,不同海拔和品种类型的玉米根际微生物多样性差异明显。玉米根际细菌的优势菌群为变形菌门、拟杆菌门和放线菌门,鞘氨醇单胞菌属(5.91%)和芽孢杆菌属(8.88%)为玉米根际的优势属,但高海拔地区的玉米根际特异检测到芽单胞菌属(4.34%);水恒杆菌属(6.10%)为鲜食玉米的优势属;玉米根际真菌的优势菌群为子囊菌门、担子菌门和接合菌门,被孢霉(7.42%)、镰孢霉属(10.88%)和青霉菌属(4.03%)是优势属。海拔高度和品种类型是影响玉米根际微生物群落多样性的重要因子。     

利用宏基因测序分析铅污染下三叶草根际土壤真菌的生物多样性

为研究铅污染对根际土壤微生物多样性的影响,利用宏基组测序技术,检测了不同浓度外源铅处理(300,600,900 mg/kg)下,三叶草根际土壤真菌的群落组成和丰度。结果表明,在门水平共检测到8个门,其中子囊菌门Ascomycota为优势(49.77%~56.12%)菌群,其次为担子菌门Basidiomycota(6.98%~8.91%),接合菌门Zygomycota(3.04%~4.65%)。在4个土壤样本中共检测到20纲、20目和20科真菌群落,其中超过30%(30.74%~37.13%)为未知类群,未知真菌群落的数量随土壤中铅浓度的增加而减少。在属分类上共检测335个真菌属,其中青霉属Penicillium(0.71%~1.51%)、曲霉属Aspergillus(1.75%~2.63%)、枝孢属Cladosporium(1.52%~2.19%)的分布较多。中度铅污染(600 mg/kg)土壤样本中真菌多样性最低,但其土壤中的真菌数量多于轻度铅污染(300 mg/kg)和重度铅污染(900 mg/kg)土壤样本,其群落组成与其余样本差异最大。提示中度铅污染(600 mg/kg)可能不会抑制三叶草根际土壤真菌的生长,但会改变真菌群落的组成,降低群落结构的多样性。本研究初步揭示了铅污染对三叶草根际土壤真菌多样性的影响,为利用植物-微生物修复贵州地区土壤铅污染提供参考。     

间作作物种间相互作用对土壤细菌群落的影响

为揭示作物种植模式对土壤细菌群落组成及功能的影响机制,利用田间定位试验,基于宏基因测序方法,开展连续单作马铃薯(P)、单作玉米(M)、间作马铃薯(IP)、间作玉米(IM)根际土壤细菌群落组成和功能差异研究,分析土壤细菌群落结构、功能与土壤理化性状、间作作物产量间的相互关系。结果表明：与对应单作处理相比,玉米、马铃薯间作整体上具有产量优势。土壤变形菌门、放线菌门和浮霉菌门为不同处理下细菌群落的优势菌群;属分类水平上链霉菌属、慢生根瘤菌属、鞘脂单胞菌属、伍氏束缚菌属、伯克氏菌属、藤黄色杆菌属为优势菌属。马铃薯单作及间作处理下根际土壤鞘脂单胞菌属相对丰度均极显著高于玉米处理(P<0.01)。通过KEGG数据库不同功能层的功能预测表明,不同处理得到455个三级功能类别和9 636个四级类别,其中参与C、N循环的通路数最多。相关性分析表明,土壤含水量(SOW)、土壤呼吸强度(RI)和速效磷(AP)对根际土壤细菌群落组成及功能代谢具有积极影响;SOW、RI和AP与功能类别中K01990和K06147均有显著或极显著相关性。连续6 a马铃薯、玉米间作及单作下作物根际土壤细菌群落组成和功能的变化...     

基于PCR-DGGE技术的剑湖湿地湖滨带土壤微生物群落结构多样性分析

为了解剑湖湿地湖滨带植物根际土壤中细菌的群落结构特征多样性,应用PCR-DGGE 技术对剑湖湿地湖滨带4种植物根际土壤细菌的群落结构进行了研究,根据 DGGE 指纹图谱,对它们的遗传多样性进行了分析。结果表明,不同植物群落根际和非根际土壤细菌多样性指数（H′）、丰度（S） 和均匀度（J）均有所不同,根际土壤细菌多样性指数、均匀度、丰富度均高于非根际,其中茭草根际土壤细菌多样性指数、均匀度、丰富度均最高,说明植物群落类型与土壤微生物多样性的关系十分密切;不同植物群落根际土壤细菌群落结构相似性较高,非根际土壤细菌群落结构相似性较低,在82%的相似水平上聚为4大类群,根际土壤细菌和茭草非根际土壤细菌聚为一类,其余非根际土壤细菌各聚为一类,说明植物群落对微生物群落结构具有一定的影响。对 DGGE 的优势条带序列分析,同源性最高的微生物分别属于变形菌门（Proteobacteria）、草酸杆菌科（Oxalobacteraceae）、紫色杆菌属（Janthinobacterium）、杜擀氏菌属（Duganella）、埃希氏菌属（Escherichia）和链球菌属（Streptococcus）,它们均为未培养微生物。不同植物群落根际土壤氮磷含量均有所差异,其中茭草根际土壤氮磷含量最高,湿地土壤细菌多样性与土壤有机质、总N、总P的含量呈正相关关系,土壤细菌多样性与土壤pH值呈负相关关系。     

盐穗木叶片及根际土壤微生物群落高通量分析

【目的】 研究新疆盐碱环境中,极端耐盐植物盐穗木的根际土壤及叶片内生微生物群落组成和结构,为利用根际促生细菌制作生物菌肥提供科学依据。【方法】 应用16S rDNA和ITS高通量测序技术,测定分析盐穗木根际土壤与叶片内生微生物群落结构及多样性。【结果】 在门水平上根际土壤细菌群落中的优势菌门为放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)等。根际盐穗木真菌群落中的优势菌门为子囊菌门(Ascomycota)。在门水平下,盐穗木叶片内生细菌群落中的优势菌门为蓝细菌门(Cyanobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria);内生真菌群落中的优势菌门为子囊菌门(Ascomycota)。Alpha 多样性指数分析得出,在3 个土壤样品中,YS1的Shannon,Simpson指数最高,即微生物群落多样性较其余2个样品高。【结论】 在3个叶片样品中,YP3的Shannon,Simpson等指数最高,即微生物群落多样性较其余2个样品高。盐穗木根际土壤微生物群落多样性高于叶片内生微生物群多样性。     

北艾根际与非根际土壤微生物多样性的高通量测序分析

为研究北艾根际和非根际土壤微生物群落结构和多样性,利用Illumina高通量测序技术对汤阴北艾根际和非根际的土壤样品进行对比分析。结果表明,北艾根际土壤真菌、细菌序列数分别比非根际土壤多16 813条和3 972条,北艾根际土壤微生物的Shannon指数、Chao1指数、Ace指数都大于非根际土壤。从真菌组成分析,2种土壤真菌优势门均为子囊菌门(Ascomycota),主要优势属种类存在较大差异;北艾根际土壤中的优势属是unclassified_Xylariales和柄孢壳菌属(Podospora),非根际土壤中的优势属是unclassified_Dothideomycetes和镰刀菌属(Fusarium);此外,北艾根际土壤中具有特有的球囊菌门(Glomeromycota),而非根际土壤中发现有白蘑科(Tricholomataceae)。从细菌组成分析,2种土壤细菌的优势门均为变形菌门(Proteobacteria),优势属均为鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)。主成分分析表明,土壤微生物多样性及其丰富度受北艾的种植作用影响较大,北艾根际土壤微生物群落结构与非根际土壤存在一定差异,其多样性和丰富度大于非根际土壤。     

不同品种桑树根际土壤细菌多样性的 高通量测序分析

[目的]探究不同品种桑树根际土壤细菌群落结构及其分布规律,为促进桑树的生长发育、提高其经济利用价值和培育更高品质的桑树品种提供参考.[方法]对3个品种桑树(粤椹大10、嘉陵30号和红果1号)根际土壤细菌的16S rDNA序列V3~V5高变区进行PCR扩增,并对PCR扩增产物进行高通量测序,分析土壤中细菌群落多样性及分布规律.[结果]3个土壤样品中共检测出细菌26门76纲88目149科370属.不同品种桑树根际土壤样品中的细菌群落组成和结构存在一定差异,丰富度方面表现为嘉陵30号>粤椹大10>红果1号;多样性方面表现为红果1号>嘉陵30号>粤椹大10.3个品种桑树的根际土壤细菌在门纲目科属水平上的优势菌群及所占比例分别为变形菌门(Proteobacteria,37.2%)、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria,24.3%)、拟杆菌目(Bacteroidales,24.3%)、拟杆菌科(Bacteroidaceae,14.2%)、拟杆菌属(Bacteroides,14.2%);随着分类的细化,不同桑树品种对土壤细菌群落组成和分布的影响越大.[结论]变形菌门在3种桑树根际土壤中均是最优势细菌类群,嘉陵30号桑树品种根际土壤细菌种类最多,红果1号桑树品种土壤细菌分布最均匀.根际土壤细菌群落种类和均匀度可作为桑树差异规模化种植的指标.     

邻苯二甲酸酯(PAEs)对不同植物根际微生物群落的影响

【目的】探明邻苯二甲酸酯(PAEs)与不同植物根际微生物群落的相互作用关系,为治理PAEs提供理论依据。【方法】在云南寻甸分别采取板栗、玉米、烟草和松树根际土壤样品作为研究对象,运用高通量测序技术分析不同植物根际微生物群落结构和多样性,并对根际微生物群落结构与环境的相互关系进行RDA分析。【结果】不同植物根际微生物种类差异小;且不同程度PAEs污染导致4种植物根际微生物群落结构和组成差异较大,多样性指数为烟草>玉米>板栗>松树,松树根际微生物优势门为酸杆菌门(Acidobacteria, 38.43%)和变形菌门(Proteobacteria, 32.29%),板栗的优势门为变形菌门(Proteobacteria, 47.77%)、酸杆菌门(Acidobacteria, 13.48%)和芽单胞菌门(Gemmatimonadetes, 4.30%),玉米的优势门为酸杆菌门(Acidobacteria, 34.51%),烟草的优势门为变形菌门(Proteobacteria, 52.87%);DOP、DEP、DEHP是影响土壤中大肠杆菌属、芽单胞菌属和拟杆菌属群落分布的主要...     

不同种植地胆木根际的细菌群落结构和多样性

为探明胆木根际主要细菌的群落结构和多样性,明确细菌群落的结构和多样性与土壤理化性质的相关关系,为后续开展不同种植区胆木促生根际细菌的分离筛选工作和为不同立地条件下胆木的质量评价奠定基础。采用高通量测序技术对5个种植区 15 份胆木的根际土壤样品进行分析,采用Excel、DPS和SPSS 20.0软件对数据进行多重比较和相关性分析。结果表明:15 份土壤样品平均序列长度为414～418 bp,样品DM4、DM7、DM10、DM12和DM14的平均细菌分类操作单元个数分别为1 084、1 012、1 109、870和997,获得1 223个细菌分类操作单元;从对样品的群落结构分析可知,优势细菌门为Rokubacteria、WPS-2、芽单胞菌门（Gemmatimonadetes)、浮霉菌门（Planctomycetes)、厚壁菌门（Firmicutes)、疣微菌门（Verrucomicrobia)、绿弯菌门（Chloroflexi)、放线菌门（Actinobacteria)、变形菌门（Proteobacteria)、酸杆菌门（Acidobacteria）等10个门。优势菌属为孢杆菌属（Bacillus）、酸杆菌属（Acidobacter)、链霉菌属（Streptomyces)、伯克氏菌属（Burkholderia)、Gammaproteobacteria、酸热菌属（Acidothermus),以及未确定的菌属uncultured_bacterium_Subgroup_2 、Candidatus_Udaeobacter、Candidatus_Koribacter 和AD3;从对样品的细菌多样性分析可知,五指山的样品在物种丰度和多样性上均高于琼中县的样品;从对样品的相关性分析可知,土壤理化性质与优势菌门相关,如有机质、速效钾、有效磷和碱解氮与厚壁菌门（Firmicutes）和变形菌门（Proteobacteria）呈显著负相关,与浮霉菌门（Planctomycetes）呈显著正相关;湿度、有机质和速效钾对细菌物种丰度以及细菌多样性呈显著正相关,温度和pH值呈显著负相关。五指山和琼中种植区胆木的主要群落结构组成大体上一致,但所占丰度比不一样;细菌的群落丰度和细菌多样性具有差异,说明细菌群落丰度和细菌多样性与不同种植区相关,且五指山样品的细菌群落丰度和细菌多样性均高于琼中地区;土壤理化性质对根际细菌的主要菌门、细菌群落丰度和细菌多样性有影响。     

马铃薯根际土壤细菌群落结构及其对干旱胁迫的响应

为研究马铃薯根际土壤细菌的群落结构及其对干旱胁迫的响应,采用盆栽试验,以开花期马铃薯根际土壤为研究对象,提取其总DNA,通过Illumina Miseq对细菌 V3~V4区进行高通量测序,对干旱处理下马铃薯根际微生物的群落结构进行分析。结果表明,共鉴定有效序列1 263 889条,6 785个OTUs归属33个门、94个纲、267个目、462个科、919个属、1 930个种。与对照土壤相比,种植马铃薯后根际土壤中的变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、厚壁菌门（Firmicutes）和芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）为优势菌门,其中放线菌门（Proteobacteria）的相对丰度显著增加。干旱处理提高了马铃薯根际土壤中变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）和假单胞菌属（Pseudomonas）的相对丰度。PCoA（principal coordinates analysis）分析显示,种植马铃薯和干旱胁迫是造成土壤细菌群落结构变异的重要因素。PICRUSt（phylogenetic investigation of communities by reconstruction of unobserved states）分析表明,干旱处理后根际土壤细菌的变化与马铃薯植株的生理代谢、信号转导、防御机制和基本生命活性等密切相关,对植物的生存和耐旱性具有重要意义,为通过改良土壤微生物环境来提高植物胁迫耐受性提供了重要参考。     

不同种植地苜蓿根际土壤细菌群落结构多样性差异分析

【目的】研究新疆北部不同种植地苜蓿根际细菌群落结构多样性与生态功能,分析土壤酶活性对苜蓿根际细菌群落结构的影响,为新疆苜蓿土壤微生物的分布特征提供基础数据。【方法】使用高通量测序技术对新疆北部不同种植地苜蓿根际与非根际土壤细菌群落结构多样性进行研究,比较根际与非根际土壤细菌群落结构多样性差异及与土壤酶活性之间的关系;利用Tax4Fun功能预测获得相应样地的细菌群落的生态功能。【结果】新疆北部不同种植地苜蓿根际土壤酶活性大体表现为根际大于非根际,根际微生物在提高土壤酶活性中具有重要指示作用。Alpha多样性指数与土壤中性磷酸酶之间呈显著正相关性(P<0.05)而与其他土壤酶活性之间无显著性关系,细菌群落结构特征与土壤中性磷酸酶含量具有很强的相关性。利用高通量测序技术对苜蓿根际、非根际土壤中微生物进行测序,所有2581720条序列分属于细菌的51个门、64个纲、137目、252科和600属;所有土壤样品中在门水平上,变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)丰度最高;在属水平上其中12个土样类型共同拥有的有190个属。 Tax4Fun基于SILVA数据库进行基因功能预测,苜蓿根际细菌群落所涵盖的一级功能基因为:环境信息处理(Environmental_Information_Processing)、未分类(Unclassified)、生物体系统(Organismal_Systems)、人类疾病(Human_Diseases)、新陈代谢(Metabolism)、遗传信息处理(Genetic_Information_Processing)、细胞过程(Cellular_Processes)。【结论】新疆北部不同种植地苜蓿根际土壤细菌多样性改变与土壤中性磷酸酶含量有关,根际与非根际及不同种植地之间,微生物群落组成相似,但物种多样性、细菌的生态功能存在一定差异。     

镉铜复合污染土壤中南方红豆杉的重金属提取效果及根际细菌群落特征

为明确复合重金属污染土壤对南方红豆杉价值的影响,以高经济价值植物南方红豆杉(Taxus wallichiana var. mairei)为研究材料,在田间Cd/Cu复合污染土壤上开展大田试验,采用高通量测序和ICP-MS分析技术,研究了复合污染土壤条件下南方红豆杉根际细菌群落特征和特异细菌群落结构,测定了南方红豆杉各部位重金属的含量。结果表明:南方红豆杉的种植显著降低了根际土壤的细菌α-多样性,改变了根际土壤细菌群落结构,与非根际土壤相比,南方红豆杉的根际土壤细菌群落结构组成明显不同,南方红豆杉根际Alphaproteobacteria纲(Sphingobium、Kaistobacter)、Betaproteobacteria纲(Oxalobacteraceae、Comamonadaceae)、Gammaproteobacteria纲(Acinetobacter)和Bacteroidetes门(Sphingobacteriaceae)尤为丰富。PICRUSt分析表明南方红豆杉根际中有着丰度更高的与转运蛋白、氨基酸代谢、磷酸盐代谢相关的预测功能基因。与非根际土壤相比,南方红豆杉根际土壤的Cd、Cu含量分别显著降低18.8%和55.1%;且南方红豆杉高价值部位重金属Cd和Cu含量偏低,分别是根部的24.8%和30.7%。研究表明,南方红豆杉根际形成了特异细菌群落结构,其对于根际土壤重金属Cd、Cu有良好的萃取效果。     

不同连作年限菊花根际土壤微生物多样性变化特征

为揭示连作菊花根际土壤微生物群落结构和多样性变化特征,以不同连作年限菊花根际土壤为试验材料,采用高通量测序技术(Illumina-MiSeq)和生物信息学方法,分析无连作(CK)、连作2年(2a)、连作9年(9a)菊花根际土壤细菌和真菌的丰富度、多样性指数和群落结构,以期为菊花连作障碍防控提供理论支撑。结果表明,2a、9a根际土壤细菌数量和多样性较CK显著(P<0.05)增加,2a和9a的群落结构相似,共有OTU(operational taxonomic unit)比例高。连作对菊花根际土壤真菌群落多样性和丰度影响较小,但对真菌群落组成影响显著,2a、9a根际土壤真菌接合菌门、担子菌门和被孢霉属等群落丰度减少,明梭孢属、镰刀菌属、土赤壳菌等群落丰度增加。菊花连作会显著增加其根际土壤细菌数量和多样性,显著影响真菌群落结构组成。