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。     

多年连作土壤中棉花根际细菌群落结构及其动态

【目的】了解多年连作土壤中棉花根际细菌群落结构和动态。【方法】利用高通量测序技术对多年棉花连作土中陆地棉品种TM-1(Gossypium hirsutum L.)不同发育时期的根际细菌16S r DNA进行扩增、测序并分析。【结果】多年棉花连作土中,棉花根际细菌的主导菌门为变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、浮霉菌门(Planctomycetes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)。受棉花根系影响相对丰度变化较大的菌门为4个主导菌门以及厚壁菌门(Firmicutes),其中酸杆菌门、拟杆菌门、浮霉菌门的相对丰度受到棉花根系的促进,而厚壁菌门、变形菌门的相对丰度受到抑制。不同发育时期棉花根际细菌α-多样性没有显著差异,但是根际细菌群落结构间存在显著差异,且在棉花花期与蕾期的差异显著高于蕾期与苗期的差异。多年棉花连作土壤中的根际细菌群落α-多样性显著高于非根际土壤,根际与非根际土壤中细菌β-多样性在棉花花期最大。【结论】确定了多年棉花连作土中棉花根际细菌的群落结构及其动态,发现棉花在花期对根际细菌群落结构的影响较大。     

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...     

3种试剂盒对烟丝DNA提取及其微生物群落多样性分析效果的比较

筛选能高效提取烟丝DNA,并能获取其微生物群落多样性较高的试剂盒。选择3种不同的试剂盒提取烟丝DNA,比较DNA的纯度和浓度,并将提取的DNA进行原核生物16S rRNA基因V3～V4区和真菌ITS2区的PCR扩增及高通量扩增子测序,进而比较烟丝样品微生物群落多样性和结构差异。结果表明:(1)DNeasy?PowerPlant?Pro Kit植物基因组提取试剂盒(P)提取的烟丝DNA浓度为(103.67±1.7) ng/μL,显著高于其他试剂盒(P0.01),且3种试剂盒提取的DNA纯度均达到合格水平。(2)3种试剂盒提取的DNA样本均能反映样本中原核生物群落多样性与结构,从门分类水平看,试剂盒P检测到11个门类,E.Z.N.A.TMHP Plant DNA Kit植物基因组提取试剂盒(M)检测到8个门类,DNeasy?PowerSoil?Kit土壤基因组提取试剂盒(S)检测到5个门类;从属分类水平看,试剂盒P检测到83个属,试剂盒S检测到71个属,试剂盒M检测到69个属。(3)3种试剂盒均能检测到Unclassified类群、子囊菌门Ascomycota、接合菌门Zygomycota和Others等4个真菌门类,但试剂盒P检测到的类群比例最高;在属分类水平上,试剂盒P检测出30个属,试剂盒S检测出20个属,试剂盒M检测出11个属。DNeasy?PowerPlant?Pro Kit植物基因组提取试剂盒(P)能有效提取烟丝及其所含微生物的总DNA,并能检测出更高的烟丝微生物群落多样性,推荐该试剂盒用于烟丝样品中微生物群落多样性与结构的分析。     

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。     

非培养方法解析烟草根部内生细菌的群落结构

为了解烟草根部内生细菌多样性,采用改进的CTAB法提取烟草根部总DNA,利用细菌16 S rDNA基因通用引物对烟草根总DNA进行16 S rDNA扩增,构建烟草根部内生细菌16 S rDNA克隆文库;挑取具有不同酶切谱型的克隆进行测序、比对并构建16 S rDNA基因系统发育树。构建的烟草根部内生细菌16 S rDNA克隆文库中,155个克隆分属于36个不同的分类单元,Blast结果表明,大部分克隆与已知细菌的16 S rDNA序列相似性较高,分别属于变形菌门(Proteobacteria)的Alpha、Gamma、Beta亚群,放线菌门(Actinobacteria),拟杆菌门(Bacteroidetes),厚壁菌门(Fir-micutes)中的肠杆菌属(Enterobacter)、不动杆菌属(Acinetobacter)、寡养食单胞菌属(Stenotrophomonas)、假单胞菌属(Pseudomonas)、嗜甲基菌属(Methylobacillus)、食酸菌属(Acidovorax)、芽孢杆菌属(Bacillus)等16个属,其中13.5%的克隆序列与非可培养细菌(Uncultured bacteria)的相似性在93%～99%之间,假单胞菌属细菌是烟草根部内生细菌的优势种群。这些研究结果说明烟草根部存在较为丰富的内生细菌系统发育多样性,并且潜藏着未知的内生细菌资源。     

不同试剂盒对烟丝DNA提取及其微生物群落多样性分析效果的比较

筛选能高效提取烟丝DNA,并能获取其微生物群落多样性较高的试剂盒。选择3种不同的试剂盒提取烟丝DNA,比较DNA的纯度和浓度,并将提取的DNA进行原核生物16S rRNA基因V3~V4区和真菌ITS2区的PCR扩增及扩增子高通量测序,进而比较烟丝样品微生物群落多样性和结构差异。结果表明：（1）DNeasy? PowerPlant? Pro Kit植物基因组提取试剂盒(P)提取的烟丝DNA浓度为(103.67±1.7) ng/μL,显著高于其他试剂盒(P<0.01),且3种试剂盒提取的DNA纯度均达到合格水平。（2）3种试剂盒提取的DNA样本均能反映样本中原核生物群落多样性与结构,从门分类水平看,试剂盒P检测到11个门类,E.Z.N.A.TM HP Plant DNA Kit植物基因组提取试剂盒(M)检测到8个门类,DNeasy? PowerSoil? Kit土壤基因组提取试剂盒(S)检测到5个门类;从属分类水平看,试剂盒P检测到83个属,试剂盒S检测到71个属,试剂盒M检测到69个属。（3）3种试剂盒均能检测到Unclassified类群、子囊菌门Ascomycota、接合菌门Zygomycota和Others等4个真菌门类,但试剂盒P检测到的类群比例最高;在属分类水平上,试剂盒P检测出30个属,试剂盒S检测出20个属,试剂盒M检测出11个属。DNeasy? PowerPlant? Pro Kit植物基因组提取试剂盒(P)能有效提取烟丝及其所含微生物的总DNA,并能检测出更高的烟丝微生物群落多样性,推荐该试剂盒用于烟丝样品中微生物群落多样性与结构的分析。     

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。     

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。     

不同产地党参土壤细菌群落组成分析

为明确党参道地产区与非道地产区土壤细菌组成及其与土壤因子的关系。本研究利用高通量测序技术对党参道地产区和非道地产区的植株根际土壤细菌群落组成、土壤细菌与土壤因子的关系进行了分析。结果表明,道地产区潞党参根际土壤的Ace指数、Chao1指数、辛普森指数、香农指数和多样性指数最高,与非道地产区的差异显著。道地产区土壤中变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteriota)和绿弯菌门(Chloroflexi)丰度最高,非道地产区变形菌门、厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidota)丰度最高。进一步分析发现Dongia属、寡养单胞菌属(Stenotrophobacter)、土微菌属(Pedomicrobium)、鞘氨醇杆菌属(Sphingorhabdus)为潞党参道地产区土壤中的专属细菌。冗余分析显示土壤有机质和全氮对细菌群落分布的影响呈显著性(P=0.040, P=0.026),与鞘氨醇单胞菌属和RB4等细菌的相对丰度呈正相关。综上所述,道地产区潞党参根际土壤的微生物多样性和丰富度均显著高于非道地产区,土壤有机质和全氮与道地产区土壤专属...