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...     

菊花枯萎病植株根际土壤细菌群落多样性比较

菊花枯萎病(Fusarium oxysporum f. sp. chrysanthemi)是目前影响菊花产业发展的一种侵入土壤根部传播的病害。笔者利用Illumina MiSeq高通量测序技术探讨菊花患枯萎病的发病植株和菊花健康植株的土壤根际微生物群落结构的差异。结果表明,菊花枯萎病的发生对根际土菌落丰富度存在明显影响。健康菊花植株和患病菊花植株根际细菌OTU数分别是1831和1723个,两者共有为1661个,菊花健株根际土壤中细菌OTU总数比菊花病株增加6.23%,特有OTUs数是患病植株的2.74倍。从土壤根际群落结构的多样性水平上看,菊花患枯萎病植株低于菊花健康植株。Alpha多样性指数显示,菊花病株根际土壤的Shannon、Ace以及Chao1指数比健株降低1.60%、5.71%和6.62%。此外,菊花患枯萎病植株与健康植株在土壤细菌群落多样性的结构上也有明显差异,菊花健康植株根际土中,主要α-变形菌纲(α-proteobacteria)、芽孢杆菌纲(Bacilli)、绿弯菌纲(Chloroflexia),其相对丰富度分别比病株高10.27%、1.51%、9.54%;在属水平上...     

多样性混合间栽对水稻根际细菌群落结构与功能的影响

为了明确水稻多样性混合间栽对稻瘟病防治及根际细菌群落结构和功能的影响,利用Illumina Hiseq测序技术,对筛选的高防治效果(E=54.48%)组合(汕优63||黄壳糯)和低防治效果(E=14.12%)组合(合系39||黄壳糯)分别在间栽和净栽下进行水稻根际土壤细菌16SrRNA测序分析。结果表明,多样性间栽系统中水稻根际共检测到土壤细菌37门116纲244目384科689属,绿弯菌门(Chloroflexi)、变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteriota)为主要细菌优势类群,相对丰度均在15%以上。Alpha多样性分析显示,高防效组合在间栽条件下可显著提高水稻根际细菌群落香农指数和Chao1指数(P<0.05),而低防效组合无差异(P>0.05)。ANOSIM及PCoA分析发现,净栽条件下各品种根际细菌群落结构差异显著(r=0.48,P<0.01),间栽后高防效组合和低防效组合根际细菌群落结构无显著差异(P>0.05),即间栽增加了组配品种间细菌群落结构的相似性。细菌优势类群组成结果表明,与净栽相比高防效组合中汕优...     

西南少数民族地区农户生活能源消费结构影响因素分析——以云南省德宏、怒江自治州为例

通过研究生活能源消费结构发现农户能源消费的模式与原因,讨论改善地方能源使用的方法和途径。具体以云南省德宏、怒江自治州为案例,基于221份有效调查问卷,利用Tobit模型对该地区农户生活能源消费结构及其影响因素进行分析。结果表明：（1）资源的可获性程度对非商品性能源消费有显著影响,商品性能源消费注重其经济性与便捷性,地形特征是重要解释变量。（2）收入水平的提高有助于降低非商品性能源的消费比例,增加农户家中电器的数量能显著提高农户电力能源的使用量,畜牧养殖等第一产业会显著增加农户秸秆等生物质能能源的消费量。（3）宗教支出的提高会增加农户非商品性能源的消费量,提高少数民族农户汉语水平有利于当地生活能源消费结构的优化。研究结果可为制定和改善我国西南少数民族地区的能源发展政策提供科学依据。     

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...     

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 HiSeq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 rRNA基因文库.结合生物信息学方法分...     

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,...     

西瓜根际土壤细菌群落多样性对枯萎病发生的影响

通过高通量测序分析不同栽培条件下西瓜患枯萎病与健康植株根际土壤细菌群落差异,为克服西瓜连作障碍提供土壤生物学的理论依据。以西瓜品种‘早佳8424’为材料,采用Illumina Hiseq 平台进行测序,对其根际土样微生物16S(V4)区域进行扩增子测序分析,比较不同栽培条件下西瓜感病与健康植株根际土壤中细菌多样性变化,探讨影响西瓜枯萎病发生的关键细菌。连作健康组中共获得234895条序列,分归于11230 个OTUs;连作发病组中共获得224092 条序列,分归于11228 个OTUs;非连作健康组中共获得220963 条序列,分归于10068 个OTUs;非连作发病组中共获得231746 条序列,分归于10248 个OTUs。门水平上,变形菌门(Proteobacteria)在各组分中占比均为最高,分别为非连作健康土55.61%、非连作发病土60.84%、连作健康土46.06%、连作发病土47.21%,在非连作土壤中占比高于连作土壤11.59%。另外,连作健康组与非连作健康组存在组间差异显著物种,梭菌纲(Clostridia)在连作健康组中特有,而加玛变形菌纲(Gammaproteobacteria)仅存在非连作健康组中。而在属水平上,非连作组中丰度高的有水恒杆菌属(Mizugakiibacter)、潘多拉菌属(Pandoraea)、热单胞菌属(Thermomonas)、乳杆菌属 (Acidobacterium),且RH组中Taibaiella、戴氏菌属(Dyella)和噬几丁质菌属(Chitinophaga)含量显著增高。对不同处理的综合分析表明,发病植株与健康植株在非连作条件下,根际土壤细菌群落结构差异明显;发病植株的根际土壤细菌群落在不同栽培条件下的组成结构不同。根际土壤细菌群落结构、数量和种类是影响西瓜枯萎病发生的主效环境因子之一。     

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。     

大蒜根腐病根际土壤真菌群落结构及多样性分析

研究旨在解析根腐病发生时大蒜根际土壤真菌群落结构,明确大蒜根腐病与根际土壤真菌群落多样性变化的关系,探明根腐病发生的微生态机制,为病害的防控提供理论基础。以新疆连续3年的大蒜根腐病发病田的根际土壤为研究对象,采用高通量测序方法对大蒜根际土壤总DNA的真菌ITS区序列进行大规模测序分析。结果表明,与健康对照相比,在门的水平上,子囊菌门和接合菌门真菌是大蒜根腐病根际土壤的优势真菌类群,其中高水平的子囊菌门菌群与病害发生有着密切的关系。在属的水平上,注释获得137个属,其中19个属与大蒜根腐病有较大的相关性。镰刀菌属真菌数量在病土中高于健康对照。随着连作年限的延续,根腐病的发生愈发严重,土壤中真菌群落的Shannon指数、Simpson指数、真菌属的数量逐年降低,大蒜根腐病的发生与植株根际真菌群落组成及多样性密切相关,土壤真菌类群的平衡和多样性改变是根腐病发生的一大诱因。     

基于高通量测序方法的蒙古栎SSR标记开发

为研究蒙古栎遗传多样性,基于Illumina高通量de novo拼接序列数据鉴定10个SSR位点,并利用8个采自辽宁不同地区的蒙古栎样本进行多样性验证.结果 表明,这10个新SSR位点具有一定多态性,每个位点的等位基因数为4～6,平均为4.5个,这批针对蒙古栎专门开发的SSR标记对于研究辽宁分布的蒙古栎群体遗传多样性和...     

三明水稻-烟草轮作土壤细菌群落多样性比较

为了比较福建三明地区不同水稻-烟草轮作土壤细菌多样性及群落结构,认识三明水稻-烟草轮作土壤微生物资源多样性,对不同土壤样品中细菌类群进行分析。通过构建细菌16S r DNA克隆文库,对将乐砂壤土、将乐壤土、宁化砂壤土和宁化壤土细菌多样性和群落结构进行分析和比较。结果表明:4个土壤样品中的细菌类群包括厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)等11个类群,将乐2个土壤样品中厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria)是优势类群;宁化2个土壤样品中变形菌门(Proteobacteria)和酸杆菌门(Acidobacteria)为主要优势菌门。香农-维纳指数(H′)和辛普森指数(D)表明,壤土细菌多样性高于砂壤土。通过构建细菌16S r DNA克隆文库揭示了三明水稻-烟草轮作土壤中细菌多样性十分丰富,这为初步掌握三明水稻-烟草轮作土壤中细菌种类和组成状况提供了一定的参考依据,也为进一步开发利用该地区水稻-烟草轮作土壤微生物资源提供科学的依据。     

重病田和无病田棉花根组织中细菌群落结构的差异

为了研究黄萎病菌侵染条件下内生细菌群落结构多样性变化,以不同时期健康棉株和感染黄萎病菌(Verticillium dahliae)的棉株根部组织为材料,提取样品总DNA,扩增内生细菌16S r DNA的V3可变区,将扩增产物进行变性梯度凝胶电泳分析,并对21个优势条带进行切胶回收、克隆测序,构建系统发育树。结果表明:不同时期发病棉株和健康棉株样品可以聚成2大类,一是苗期和蕾期的根部样品,二是初花期和结铃期的根部样品;感染黄萎病棉株内生细菌种类多样性下降;BLAST比对结果发现21个克隆序列与Gen Bank数据库中已知16S r DNA基因序列同源性很高(99%~100%),绝大多数属于变形菌门(Proteobacteria),占总克隆序列的80.95%,其他不可培养细菌占19.05%。说明黄萎病菌的侵染能明显影响内生细菌群落结构多样性。     

坛紫菜贝壳丝状体白斑病附生细菌及藻际细菌群落特征分析

坛紫菜是最具经济价值的海产经济作物之一,贝壳丝状体白斑病严重影响坛紫菜育苗产业的健康发展。探究坛紫菜白斑病贝壳丝状体附生细菌群落和藻际细菌群落可为阐明白斑病的致病微生态机制提供一定的依据。本研究基于高通量测序技术分析了健康和患病的贝壳丝状体附生细菌、藻际细菌群落结构及对贝壳丝状体的影响。结果表明：白斑病贝壳丝状体上附生细菌丰度和多样性降低、藻际细菌丰度和多样性增加,健康池水样和患白斑病池水样的细菌群落结构有显著差异。健康池水样和患白斑病池水样中变形菌门Proteobacteria和拟杆菌门Bacteroidota为优势菌,水源水中蓝细菌门Cyanobacteria和变形菌门为优势菌;Nautella、Vibrio在患白斑病的贝壳丝状体水体中为优势菌;在白斑病贝壳丝状体附生细菌中土芽孢杆菌属Geobacillus丰度为18.25%,而健康贝壳丝状体仅为0.05%,差异极显著。培育池水体中高丰度的弧菌和贝壳丝状体上高丰度的土芽孢杆菌,都是坛紫菜贝壳丝状体白斑病的重要病因,在坛紫菜育苗期间藻际细菌及贝壳丝状体附生细菌群落结构的稳定是坛紫菜育苗的关键因素。     

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。