一个红壤剖面微生物群落的焦磷酸测序法研究

利用定量PCR和454焦磷酸测序法,研究了湖南湘阴县一典型红壤剖面微生物相关基因的多度及微生物(古菌、细菌、真菌)群落结构.结果显示,随剖面深度增加,土壤黏粒含量增多,有机质和全氮含量、碳氮比则下降.每克干土微生物基因拷贝数也趋于下降,其值为:10 7.09～ 109.30(古菌16S rDNA),108.10～109.70(细菌16S rDNA),106.54～107.95(真菌18S rDNA),10 7.24～108.61(古菌amoA基因),104.76～106.25(细菌amoA基因),105.94～ 107.88(nirK基因),106.81～109.21(nirS基因),107.03～ 109.46(nosZ基因).焦磷酸测序得到了6 459条古菌16S rRNA基因序列,平均长度为496 bp;28 626条细菌16S rRNA基因序列,平均长度为448 bp;4 683条真菌18S rRNA基因序列,平均长度为534 bp.OTU(97％相似度)分析表明,微生物群落d-多样性与所测土壤理化性质均无显著相关.Jaccard差异度分析表明同一剖面各土壤层次间微生物群落结构更为相似,而不同位点的三个表层土之间的差异较大；Mantel检验发现,与微生物群落变化相关的主要土壤因子是黏粒含量.在所有土样中,古菌以泉古菌门中的热变形菌纲(89％)为主,其分布与土壤黏粒含量相关.细菌的主要类群为酸杆菌门(33％)、变形菌门(17％)、绿弯菌门(12％)、厚壁菌门(10％)和放线菌门(7％),分类地位不明确的细菌约占11％.其中,酸杆菌门和变形菌门的相对多度在表层土中高于非表层土；而绿弯菌门和厚壁菌门的相对多度则在非表层土中更高,与土壤深度呈显著正相关.所有真菌序列分属于三个门,即子囊菌门(87％)、担子菌门(9％)和球囊菌门(4％),在纲一级的分类水平上,各样品间群落结构无明显差异.

Pyrosequencing approach to study microbial composition in a red soil profile