短期不同耕作方式对水稻根际土壤细菌群落结构多样性的影响

[目的]研究短期不同耕作方式对水稻根际土壤细菌群落结构多样性的影响,为阐释耕作对稻田土壤微生物多样性的形成机制提供科学依据.[方法]以旋耕、免耕和粉垄3种不同耕作方式下的水稻根际土壤为研究对象,采用Illumina MiSeq高通量测序技术结合土壤理化性质,分析不同耕作方式下水稻根际土壤细菌群落多样性特征及其与土壤理化因子的关系.[结果]旋耕、免耕和粉垄处理文库覆盖率均较高,分别为98.96%、98.93%和99.04%.Alpha多样性分析结果显示,粉垄处理水稻根际土壤细菌群落多样性Shannon指数显著高于免耕处理(P<0.05,下同).旋耕、免耕和粉垄处理分别获得2747、2734和2813个OTUs,处理间无显著差异(P>0.05).各样本共检测到细菌类群206个种,隶属于47门48纲85目134科217属.物种群落组成分析表明变形菌门、绿弯菌门、酸杆菌门和硝化螺旋菌门是水稻根际土壤细菌主要优势菌群,共占比69.96%~73.51%;不同耕作处理水稻根际土壤细菌群落结构差异主要表现在菌群的相对丰度上,变形菌门、硝化螺旋菌门、浮霉菌门、放线菌门和绿菌门的相对丰度在3种耕作方式间差异显著.旋耕和免耕处理间OTU水平相似性较高.主成分分析结果显示,第一主成分(PC1)和第二主成分(PC2)菌群结构的差异性贡献率分别为43.15%和23.79%,细菌群落结构表现为粉垄处理受PC1影响明显、旋耕和免耕处理受PC2影响明显.冗余分析结果表明前2个排序轴共解释69.09%细菌群落变化;速效磷、碱解氮和pH是影响细菌群落的重要因子,与变形菌门、硝化螺旋菌门、浮霉菌门、放线菌门和绿菌门的群落分布显著相关.[结论]短期不同耕作方式可在一定程度上改变稻田土壤细菌群落多样性,不同耕作方式间的差异主要体现在细菌群落相对丰度上;土壤速效磷、碱解氮和pH是影响水稻根际土壤细菌群落分布的重要因素.从土壤微生物群落形成角度考虑,粉垄栽培优于旋耕和免耕.     

耕作深度与翻压绿肥对植烟土壤细菌群落结构及多样性的影响

【目的】研究不同耕作深度与翻压绿肥对植烟土壤细菌群落特征的影响,以期筛选出适宜贵州福泉黄壤烟区的耕作深度与绿肥品种,为该烟区培肥改土及保障优质生态烟叶生产提供理论依据。【方法】以旋耕深度（浅耕与深耕）和翻压绿肥（油菜、光叶紫花苕、黑麦草）后的0~20 cm耕层烟株根际土壤为研究对象,以无绿肥土壤为对照,采用Illumi...     

珍稀野生大王杜鹃根际土壤细菌群落结构分析

为探明大王杜鹃(Rhododendron rex)根际土壤细菌群落结构,为今后开展大王杜鹃的根际促生菌(PGPR)分离筛选、人工培育及濒危机制研究奠定基础,本研究以野生大王杜鹃根际土壤为研究对象,采用高通量测序技术对土壤细菌16S rRNA的V3-V4区片段进行测序。结果表明：大王杜鹃根际土壤细菌测序共获得有效序列230 150条,基于≥97%的相似阈值对有效序列进行聚类后获得958个操作分类单元(OTU),隶属于19门54纲83目140科188属。细菌群落呈多样性分布,且在门、纲、目、科、属分类水平上的优势类群较为突出,优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、浮霉菌门(Planctomycetes)、绿弯菌门(Chloroflexi)和疣微菌门(Verrucomicrobia)。细菌生态功能以化能异养(Chemoheterotrophy)、需氧化能异养(Aerobic chemoheterotrophy)和固氮作用(Nitrogen fixation)为主,种群的相对丰度分别为6.98%、6...     

施肥方式对木薯根际土壤细菌多样性与群落结构特征的影响

利用Ion S5~(TM) XL测序平台,通过未施肥(R1)、常规施肥(R2)和化肥减量(R4)等不同施肥方式对木薯华南205种植地土壤进行16S rRNA高通量测序分析,结果表明,在相似水平为97%下聚类分析得到的R1、R2、R4的OTUs数分别为1 003、989、864个;不同施肥方式下木薯根际土壤中优势菌门为酸杆菌门、绿弯菌门、变形菌门、放线菌门、厚壁菌门和拟杆菌门.化肥施用增加了绿弯菌门、变形菌门、放线菌门、厚壁菌门等的相对丰度,降低了酸杆菌门和拟杆菌门的相对丰度.施肥方式改变土壤细菌的多样性和丰度,其物种多样性表现为R1>R2>R4.基于土壤细菌群落的PCoA和聚类分析,R1和R2群落组成多样性较为相似,与R4不同.表明施肥方式不仅改变木薯根际土壤细菌的多样性与相对丰度,也在一定程度上改变了木薯根际土壤群落结构,尤其增加了木薯根际土壤有益细菌的数量,提高了木薯产量.     

不同茶树品种新梢氮磷钾含量与根际土壤细菌群落多样性差异

【目的】研究不同茶树品种新梢高氮磷钾含量形成的机制和不同茶树品种根际土壤养分含量及细菌群落多样性的差异,揭示不同茶树品种新梢高氮磷钾含量与其根际土壤养分含量及细菌群落多样性的关系,为优化茶叶种植生产提供理论支撑。【方法】选择不同茶树品种,测定其新梢氮磷钾含量,结合16S rDNA高通量测序技术分析不同茶树品种的根际土壤理化性质及细菌群落多样性的差异,并对其做相关性分析。【结果】不同茶树品种新梢氮磷钾含量差异较大,氮含量高的茶树品种根际土壤的pH、有机质、全氮、水解性氮含量均较高,磷含量高的茶树品种根际土壤的全磷、有效磷含量均较高,钾含量高的茶树品种根际土壤的全钾、速效钾含量较高。群落结构分析表明,不同茶树品种根际土壤优势菌群在门水平为变形杆菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、蓝藻门(Cyanobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、浮霉菌门(Planctomycetes)、厚壁菌门(Firmicutes)等。根际土壤pH、有机质、水解性氮、有效磷、速效钾含量对细菌群落结构影响较大,尤其是对变形杆菌门、放线菌门、绿弯菌门、浮霉菌...     

不同相思树种根际与非根际土壤细菌群落结构及多样性特征

提取不同相思树种根际与非根际土壤的基因组DNA,采用Illumina NovaSeq高通量测序技术,分析了不同相思树种根际与非根际土壤的细菌群落结构及多样性.研究结果表明:多样性指数Chao、ACE、Shannon和Simpson指数显示相思树种根际土壤细菌群落具有更高的丰富性和多样性;在纲水平上,优势菌纲为Acido...     

定向栽培连作淮山根际土壤细菌群落的多样性分析

[目的]分析连作淮山根际土壤细菌群落结构,为解决淮山连作障碍提供参考依据.[方法]以淮山品种桂淮2号为试验材料,设置定向栽培连作淮山(T)和对照(CK)两个处理,采用Illumina MiSeq高通量测序技术结合土壤理化性质,分析连作淮山根际土壤细菌群落多样性及其与土壤理化因子的关系.[结果]基于细菌16S rRNA基...     

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SPSS20.0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（Bacill...     

基于16S rDNA高通量测序的玉米根际与非根际土壤细菌多样性比较

以玉米根际土壤(RS)与非根际土壤(NRS)为研究对象,测定了土壤养分含量;并比较了土壤细菌多样性。结果显示,与RS相比,NRS中裂解氮(AN)、有效磷(AP)和有机碳(SOC)的含量以及碳氮比(C/N)均较高;在门的水平,有3个门的相对丰度较低,4个门的相对丰度则较高;在属水平,37个属的相对丰度较低,7个属的相对丰度较高。冗余分析结果表明,Bacillus、Chitinophaga、Pseudomonas、Lysobacter、Nocardioides、Balneimonas、Saccharothrix和Streptomyces的相对丰度与AN和SOC的含量及C/N呈正相关;Gemmata和Planctomyces的丰度与AP含量呈正相关;Bradyrhizobium的丰度与AK含量呈正相关。     

基于高通量分析泰山白首乌根际土壤细菌群落结构

【目的】了解泰山白首乌根际土壤微生物群落结构和组成,为充分利用根际微生物资源,优选根 际促生菌、提高仿野生种植技术提供理论依据及科学支撑。【方法】采用 Illumina MiSeq 高通量测序技术,分析 测定 3 个产地 2 个根茎深度的泰山白首乌根际土壤细菌群落的丰富度和多样性。【结果】测序结果显示,6 个泰 山白首乌根际土壤样品共得到细菌 5 404 个 OTUs,分属于 22 门 63 纲 98 目 170 科 274 属,其中样品 LW20 的优 势菌门为酸杆菌门 Acidobacteria,相对丰度为 24.76%;样品 LW10、LX10、LX20、CQ10、CQ20 的优势菌门均 为变形菌门 Proteobacteria,相对丰度分别为 57.89%、46.00%、38.22%、27.29%、31.05%;样品 LW10 的优势属 为假单胞菌属 Pseudomonas,相对丰度为 22.35%;样品 LW20 的优势属为 Spartobacteria-genera-incertae-sedis, 相对丰度为 21.37%;样品 LX10 的优势属为土壤红杆菌属 Solirubrobacter,相对丰度为 5.57%;样品 LX20 的优 势属为鞘氨醇单胞菌属 Sphingomonas,相对丰度为 4.31%;样品 CQ10 的优势属为 norank-Acidobacteria-Gp4, 相对丰度为 9.58%;样品 CQ20 的优势属为 Streptophyta,相对丰度为 9.02%。【结论】综合比较,样品 CQ10 的 细菌群落丰度和多样性最高,Chao 和 Ace 指数分别为 1 150.41 和 1 102.51;样品 LX10 的细菌群落分布最均匀, Shannoneven 指数为 0.8315;随着地下根茎深度加深,细菌微生物群落的丰度和多样性降低,不同产地和根茎深 度样品间土壤细菌群落存在显著差异性。     

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.     

甘薯基部腐烂病对植株根际土壤细菌群落结构的影响

【目的】探明甘薯茎基部腐烂病发生机制,为构建该病害的绿色防控体系提供依据。【方法】以处于南北薯区交接带、南北甘薯病害发生区的浙江省台州市黄岩区西部山区为研究对象,采用Illumina高通量测序技术,对比研究甘薯茎基部腐烂病发病甘薯植株与健康甘薯植株的根际土壤细菌群落结构和多样性,及其根际土壤酶包括土壤脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性。【结果】甘薯茎基部腐烂病显著降低了植株根际土壤脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性,提高了根际土壤细菌多样性指数。在门分类水平上,该病害显著降低了其植株根际土壤放线菌门、疣微菌门和拟杆菌门相对丰度,显著提高了绿湾菌门和Candidate-division-wps-2菌群的相对丰度。在属分类水平上,该病害显著提高了植株根际土壤细菌GP₁、未分类的厚壁菌属和芽单胞菌属的相对丰度,显著降低了未分类的链霉菌属、链嗜酸菌属、伯克霍尔德菌属等菌群的相对丰度。【结论】甘薯茎基部腐烂病降低了其植株根际脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性,改变了甘薯根际土壤细菌群落的结构和多样性。     

巨柏根际与非根际土壤细菌多样性及功能

以西藏林芝市巴宜区、米林县、朗县3个巨柏(Cupressus gigantean)种群地为试验地,在每个种群地分别采集9组根际土壤、非根际土壤样本;利用高通量测序技术,分析巨柏根际土壤、非根际土壤的细菌多样性及功能。结果表明：巨柏根际土壤与非根际土壤丰富度指数(ACE指数和Chao指数)差异不显著。依据热图聚类分析、主坐标分析(PCoA),巨柏根际土壤与非根际土壤细菌群落结构和相对丰度存在显著差异。根际土壤中放线菌门(Actinobacteriota)、变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidota)的相对丰度,显著高于非根际土壤。根际土壤细菌的转运与分解代谢、膜转运、信号转导、氨基酸代谢、类脂化合物代谢、异种生物降解与代谢、内分泌系统等功能丰度,显著高于非根际土壤细菌的。巨柏根际土壤具有丰富的特有细菌。     

冀北水稻田土壤细菌群落结构和多样性研究

为探讨冀北水稻田土壤细菌群落结构和多样性,以承德地区水稻主产区（河北隆化,河北滦平）稻田土壤为试验材料,采用高通量测序技术,对水稻大田土壤细菌群落结构和多样性进行研究。结果表明：不同地区水稻田土壤微生物多样性存在差异,其中样本ZYY.CKD9中微生物多样性最高且有益菌较多,主要有硫杆菌属（Thiobacillus）、拟衣藻属（Dechloromonas）和地杆菌属（Geobacter）;但也存在共有细菌菌群,如Kaistobacter、溶杆菌属（Lysobacter）、乳酸杆菌属（Lactobacillus）、Candidatus_Solibacter、硫杆菌属（Thiobacillus）、红长命菌属（Rubrivivax）、拟衣藻属（Dechloromonas）、Anaeromyxobacter、硝化螺旋菌属（Nitrospira）等;PCA分析结果显示,土壤细菌群落结构空间相关性不明显。这为冀北水稻田土壤修复、病害防治及功能菌肥开发,促进水稻高产栽培提供依据。     

耐旱与旱情敏感甘蔗品种根际土壤细菌群落组成及功能比较

[目的]比较耐旱性不同甘蔗品种根际土壤的细菌群落结构及功能,为筛选和开发利用有益功能细菌及构建新型甘蔗耐旱评价体系提供理论依据.[方法]选用耐旱甘蔗品种桂辐98-296和旱情敏感甘蔗品种桂糖36号,在设施内进行桶栽管理,以不种植甘蔗的盆土为空白对照(CK);采集其根际土壤及CK土壤样品,基于MiSeq高通量测序技术分析...     

袋料种植淮山药根际土壤细菌多样性的高通量测序分析

[目的]比较淮山药袋料种植方法与常规定向结薯种植方法的根际土壤微生物种群多样性,为利用微生物多样性指导淮山药袋料种植提供科学依据.[方法]采集常规淮山药定向结薯种植的根际土壤样品(记为CK3)和袋料种植的根际土壤样品(记为A3),对土壤样品中细菌的16S rDNA序列V4高变区进行PCR扩增,并对扩增产物进行高通量测序,分析土壤样品中细菌群落的多样性及其分布规律.[结果]CK3的pH为6.21,有机质含量为32.2 g/kg;A3的pH为5.98,有机质含量为30.0 g/kg.2种不同种植方法下淮山根际土壤样品中共检测出细菌41门100纲147目292科530属.淮山药根际土壤细菌在门水平上的主要优势类群有变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)和芽单胞菌门(Gemmatimonadetes);在纲水平上的主要优势类群有α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)、γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)、β-变形菌纲(Betaproteobacteria)、放线菌纲(un-identified-Actinobacteria)和δ-变形菌纲(Deltaproteobacteria)等.在门和纲分类水平上,2种种植方法淮山药根际土壤样品中细菌的优势菌群相似,相对丰度差异不显著(P>0.05),CK3的细菌多样性高于A3.[结论]淮山药袋料种植方法可行,可在旱坡地和石山地等非耕地应用.     

连作烟田健株与感染根腐病烟株根际土壤细菌群落多样性研究

为探明连作与感染根腐病烟株根际土壤细菌群落结构变化,采用Illumina高通量技术对细菌16S rDNA的V3-V4区域进行测序,对比研究连作烟田健株与感染根腐病烟株根际土壤细菌群落结构.结果表明,变形菌门、放线菌门、浮霉菌门、酸杆菌门、芽单胞菌门、绿弯菌门是连作烟田健株和病株根际土壤主要的细菌优势种群,相对丰度累计总...     

健康与感染黑胫病烟株根际土壤细菌群落结构与多样性

[目的]探究健康与感染黑胫病烟株根际土壤的细菌群落结构差异,为该病害的早期预防或生态调控提供科学依据.[方法]利用Illumina MiSeq高通量测序技术分析健康烟株与感染黑胫病烟株根际土壤细菌群落结构差异.[结果]健康和患病烟株根际土壤样品中细菌OTU数分别为4763个和4653个.感染黑胫病烟株根际土壤OTU总数...     

早实薄皮核桃根际与非根际土壤微生物多样性分析

为研究早实薄皮核桃根际与非根际土壤微生物多样性,利用Illumina MiSeq高通量测序技术对其根际与非根际的土壤样品进行对比分析。结果表明,早实薄皮核桃根际土壤细菌和真菌序列数分别比非根际土壤多1 335条和5 369条,早实薄皮核桃根际土壤真菌的Chao1指数、ACE指数、Shannon指数均显著大于非根际,但两者之间的细菌差异不显著。从细菌和真菌组成来看,早实薄皮核桃根际与非根际土壤中丰度最高的细菌为放线菌门、真菌为子囊菌门。总体而言,早实薄皮核桃根际与非根际土壤微生物存在一定差异,根际土壤真菌多样性显著大于非根际,但细菌差异不显著。     

基于高通量测序的玉米和刺梨种植地土壤细菌群落多样性

【目的】探明玉米和刺梨土壤细菌群落分类和功能多样性,为种植业结构调整中采用刺梨替代玉米提供理论依据。【方法】利用16S rDNA高通量测序手段,对玉米和刺梨种植地土壤进行分析,了解不同种植地类型下细菌群落分类和功能多样性的异同。【结果】不同种植地土壤细菌物种分类组成存在差异。链霉菌属(Streptomyces)和MND1样地间差异显著,且均是刺梨地土壤中的丰度更高。相比玉米地细菌群落结构的复杂性,刺梨地细菌群落构结点和边越少,复杂性越低,网络抗毁性越强,恢复力稳定性越好,更有利于抵抗微环境的变化。与信号传导和细胞过程相关的孔蛋白在玉米地的丰度显著高于刺梨地,异戊烯基转移酶则存在相反的情况。【结论】玉米和刺梨地土壤细菌群落构成存在差异,刺梨地土壤中链霉菌属(Streptomyces)和MND1属含量均较高;刺梨地土壤细菌群落构成较简单,具有更强的环境变化抵抗能力;与跨膜运输相关的孔蛋白在玉米地土壤细菌中丰度更高。