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...     

土壤细菌群落结构及功能多样性对烤烟连作的响应

探索烤烟连作对土壤细菌群落结构及功能多样性的影响,对深入理解连作障碍成因,制定土壤保育措施具有一定的理论和指导意义。利用高通量测序技术对云南省3个核心烟区不同连作年限（0、2、4和8年）耕层土壤细菌16S rDNA V3-V4片段进行测序,并结合土壤化学性质进行细菌群落分布与环境因子的相关性分析。结果表明,云南曲靖、红河烟区烟田土壤排前10位的细菌优势菌属相对丰度累积总和分别为11.43%～17.46%和15.82%～22.35%,细菌群落丰富度和多样性均随连作年限的延长极显著或显著增加,文山烟区烟田排前10位的土壤优势细菌菌属相对丰度累积总和为17.66%～23.08%,随连作年限的延长呈先降后升的趋势,细菌群落丰富度和多样性随连作年限的延长极显著提高;氨基酸代谢和其他次生代谢产物合成功能丰度是连作土壤细菌群落的主要代谢路径,随连作年限的增加区域间存在差异。冗余分析结果表明,土壤化学性质与细菌群落分布密切相关,其中pH是影响土壤细菌群落变化的核心环境因子,贡献值（18.12%）最高。综合而言,不同烟区土壤细菌群落多样性、功能多样性和优势菌属相对丰度随连作年限的增加,其变化趋势存在差异...     

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...     

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...     

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,...     

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。     

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...     

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。     

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16S rDNA扩增子测序分析灵芝连作覆土细菌群落的变化

揭示不同连作年限灵芝覆土中细菌群落的变化情况,为灵芝连作障碍机制的研究提供理论依据.以邻近沙壤土(GL0)为对照,采用Illumina MiSeq平台对灵芝栽培1年(GL1)、连作1年(GL2)、2年(GL3)和3年(GL4)的覆土进行扩增子测序.多样性分析表明,连作会加大灵芝覆土中细菌群落的物种组成差异,且细菌群落的...     

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...     

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。     

基于高通量测序分析陕西省苹果园土壤线虫群落分布特征

为了明确陕西省苹果园土壤线虫分布特征。本研究以3个产业带179个果园土壤总DNA为材料,采用高通量测序技术分析了果园土壤线虫群落组成。结果表明,陕西省苹果园土壤包含线虫2纲,12目,93属,其中Hexamermis是优势属,分别占陕北山地、渭北北部和渭北南部产业带的92.20%,89.73%和88.63%。不同产业带（纬度）和海拔对线虫ACE和Shannon指数具有显著影响(P<0.05)。聚类分析表明,渭北北部和渭北南部产业带线虫在属水平分布更相近。土壤含水率、有机质、全氮、全磷及pH与土壤线虫多样性指数及优势属Hexamermis和Paratylenchus显著相关(P<0.05)。本研究表明陕西省苹果园土壤线虫组成较丰富,但优势属较少。除纬度和海拔外,改良土壤因子对优化线虫群落结构,进而改善果园土壤环境具有重要作用。     

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...     

野生金线莲根际土壤微生物分析

为分析野生金线莲根际土壤微生物的种类和丰度,优化金线莲仿生态栽培土壤条件,本研究采用Illumina NovaSeq高通量测序技术对6个样本福建金线莲根际土壤微生物16S区域文库进行双末端测序,分析金线莲根际土壤微生物多样性。结果显示,共得到可操作分类单元(operational taxonomic units, OTU)6 695个,分属46个菌门,421个菌属,在门水平上优势菌门为变形菌门(Proteobacteria),亚优势菌门为酸杆菌门(Acidobacteriota)和厚壁菌门(Firmicutes),变形菌门在各样本中的含量占比不同,但都属于优势菌群。在属水平上优势菌属为梭菌属(Clostridium),亚优势菌属为苔藓杆菌属(Bryobacter)和玫瑰螺菌属(Roseiarcus)。金线莲土壤6个样本共有OTUs数938个,占各样本OTUs数大于80.00%。金线莲根际土壤微生物的丰富度和均匀度高,物种组成较为相似。该研究为金线莲仿野生栽培的土壤改良奠定基础。     

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...     

生物炭对连作设施黄瓜根际细菌丰度的影响

连作障碍是土壤修复世界难题,中国设施栽培随着栽培年限延长普遍出现严重的连作障碍问题,土壤微生物区系和多样性的失调是设施连作障碍最根本的原因。生物炭能增加土壤有机物质含量,提高土壤保肥、持水能力,促进作物对营养物质吸收,针对设施连作蔬菜,开展生物炭对连作障碍的根际微生物内在作用机理研究将成为蔬菜科技攻关的重要方向,这对于设施黄瓜高效绿色生产和土壤环境提质增效具有非常大的应用意义和发展前景。本试验以设施黄瓜为研究对象,采用田间试验法,以正常定植土壤为对照,用日光温室黄瓜早春茬进行试验,开展土壤连作10年和20年不添加生物炭和正常定植、连作10年和20年分别统一施用生物炭2×10⁴kg/hm²5个处理,研究生物炭对设施连作栽培黄瓜根际细菌群落结构的变化规律,探明生物炭对连作黄瓜根际细菌菌群结构变化及其互作机制。试验结果表明：生物炭处理后均提高了连作黄瓜根际土壤细菌群落多样性和丰富度,共获得细菌OUT 3 048个,对于在不同连作年份向土壤中添加生物炭不会改变优势细菌的种类,但是通过生物炭处理改变了不同连作年限土壤优势菌门的相对丰度,各处理均以变形菌...