施钙对酸性红壤花生根系内生细菌群落结构的影响

花生是我国重要的油料作物,也是嗜钙作物。为了探讨施钙对种植在酸性红壤下的花生根系内生细菌多样性的影响,本研究对不同处理、不同生育期的花生植株根系内生细菌基因组进行16SrRNA基因V3–V4区深度测序,分析种植于酸性红壤中施钙处理和对照下花生植株根系微生物群落结构。结果发现,根系内生菌群落中克雷伯氏菌属(Klebsiella)与肠杆菌属(Enterobacter)在所有样品组中均为优势属且相对丰度较高;花针期不同处理下假单胞菌属(Pseudomonas)与赖氨酸芽孢杆菌属(Lysinibacillus)在施钙组中相对丰度显著高于对照组,而劳尔氏属(Ralstonia)的相对丰度在施钙组中显著降低;Network共发生网络分析显示,施钙组根系内生菌的网络连接相对紧密。综上结果表明,花生根系内生菌群落组成受施钙处理和植株生长发育共同影响,施钙能改变根系内生菌群落结构,提高花生植株应对病原菌侵袭。所得结果为今后通过施钙改良酸性土壤品质进而提高花生植株抗病能力提供了理论参考。     

不同施肥水平下甘蔗植株根系内生细菌群落结构特征

分析不同施肥水平下甘蔗植株根系内生细菌群落结构特征,旨在解析不同施肥水平对甘蔗植株内生细菌群落的影响,为挖掘和利用有益内生细菌及其功能提供理论依据。结果发现,门分类水平,施肥处理条件下甘蔗植株根系中放线菌门(Actinobacteria)细菌丰度占比均低于相应的不施肥处理,但绿弯菌门(Chloroflexi)细菌丰度占比均高于不施肥处理。属分类水平,Haliangium、 Acidicapsa、 unclassified＿f＿＿Ktedonobacteraceae和unclassified＿f＿＿Acidobacteriaceae＿Subgroup＿1是常规施肥水平(3000kghm^-2,H处理)条件下甘蔗植株根系特有的优势内生细菌属;而鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)是减量施肥水平(1500 kg hm^-2, M处理)下特有的优势内生细菌属;中慢生根瘤菌属(Mesorhizobium)、 norank＿f＿＿BIrii41、糖霉菌属(Glycomyces)、 norank＿f＿＿67-14、 Reyranella、 unclass...     

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。     

不同施肥处理对杨树林地土壤微生物群落的影响

土壤微生物多样性是提高人工林土壤生产力的重要因素之一，由于杨树二代林土壤退化严重，为了提高退化土地的土壤微生物多样性，找出合适的肥料配比方案，以安徽北方5年生杨树二代林为研究对象，进行连续4年的施肥试验后，采集土壤样品，采用高通量测序技术分析不同施肥处理杨树林地土壤微生物群落变化特征，并与环境因子进行RDA分析。结果表明：杨树二代林中，占优势细菌属的有MND1、Gaiella、小梨形菌属(Pirellula)及RB41，土壤表层施肥和未施肥土壤细菌菌属差异显著。蜡蚧菌属(Lecanicillium)、被孢霉属(Mortierella)及镰刀菌属(Fusarium) 3种菌属为真菌优势菌属，真菌群落在土层中分布相关性较小。施用氮肥250 g/株、磷肥500 g/株、有机肥500 g/株及土壤改良生物菌肥200 g/株和氮肥125 g/株、磷肥500 g/株、钾肥75 g/株及土壤改良生物菌肥100 g/株其表层土壤的细菌分布较均匀且多样性较高，这两种施肥方案适合改善林地表层土壤细菌群落多样性。施用氮肥500 g/株、钾肥75 g/株、有机肥500 g/株及土壤改良生物菌肥150 g/株和...     

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。     

不同类型土壤种植辣椒前后微生物多样性比较

旨在通过研究种植辣椒后的不同类型土壤根际微生物的群落结构变化特征,探索适合辣椒种植的微生物群落结构与土壤类型。以辣椒自交系SJ11-3为材料,利用Illumina MiSeq 2500测序平台对其种植前后不同类型土壤（包括潮土、稻田土和黄棕土）根际微生物进行测序和生物信息学分析,研究土壤细菌16S rRNA基因V3+V4区域和真菌ITS1区域的丰富度、多样性及微生物群落结构。结果表明,种植前土壤中共获得2253个细菌分类操作单元(OTU)和775个真菌OTU,种植后土壤中共获得2353个细菌OTU和877个真菌OTU。辣椒种植会使不同类型土壤中细菌和真菌的OTU数量有所上升,且潮土中特有的OTU在种植辣椒前后均明显高于稻田土和黄棕土。同时研究发现,辣椒种植后Rhodanobacter、Gemmatimonas、Bradyrhizobium、Sphingomonas等细菌和Fusarium、Penicillium等真菌在不同类型土壤中相对丰度均显著升高。另外群落物种丰富度指数（ACE和Chao1指数）和群落多样性指数（Shannon和Simpson指数）分析发现,种植辣椒会使潮土、稻田土和黄棕土中真菌Shannon指数显著升高,而Simpson指数显著降低,物种多样性显著上升;细菌多样性则无显著变化。种植辣椒对潮土、稻田土和黄棕土中微生物多样性的变化均会产生重要影响,改变土壤微生物的丰富度及OTU类型。潮土在种植辣椒后微生物群落结构较为健康,未发现有大量病原菌富集,但稻田土和黄棕土则更容易造成病原菌的富集,因此推荐潮土为辣椒种植的适宜土壤。     

甲酸和木醋液对苜蓿青贮细菌群落结构的影响

为探讨抑制型青贮添加剂对苜蓿青贮细菌群落结构的影响,以木醋液和甲酸为添加剂,按6 mL/kg的剂量与干物质含量为(23.02±0.70)%的苜蓿混匀制作青贮,以等量蒸馏水替换添加剂的处理作为对照,45天后运用高通量测序技术分析苜蓿青贮的细菌群落结构。结果表明,对照组以变形菌门(Proteobacteria)肠杆菌科(Enterobacteriaceae)未知属为优势,以厚壁菌门(Firmicutes)肠球菌属(Enterococcus)为次优势;木醋液组则以厚壁菌门肠球菌属为优势,以变形菌门肠杆菌科未知属为次优势;甲酸组以蓝藻细菌门链型植物目(Streptophyta）未知科属为优势。与对照组相比,苜蓿青贮中肠球菌属丰度在木醋液组显著提高而在甲酸组显著降低,木醋液和甲酸组均显著降低了肠杆菌科丰度且甲酸组降幅显著高于木醋液组;甲酸组显著提高了细菌群落丰富度指数(Chao1和ACE)但降低了优势度指数(Simpson)。主成分分析表明,苜蓿青贮细菌群落结构与其营养和发酵主要指标可解释苜蓿青贮88.786%的信息,在样品分布上,木醋液组居甲酸组和对照组之间但更趋向于对照组。综上,甲酸和木醋液均改善了苜蓿青贮细菌群落结构,其中甲酸主要是抑制菌群发酵,而木醋液则有助于促进乳酸菌发酵。     

豆米轮作对春玉米土壤固氮细菌群落结构及多样性的影响

为探明大豆-玉米轮作对土壤固氮细菌的影响，以玉米连作为对照(MMM)，以nif-H基因为指示，采用高通量测序技术，分析大豆-玉米2年轮作周期(MSM)和大豆-玉米-玉米3年轮作周期(SMM)下土壤固氮细菌群落结构及多样性。结果表明：大豆-玉米轮作下0～20、20～40 cm土层土壤有机质、全氮、碱解氮、铵态氮和硝态氮均显著增加。固氮细菌的Chao1指数和ACE指数在0～20、20～40 cm土层均为轮作高于对照，轮作下MSM显著高于SMM;Shannon指数和Simpson指数在0～20 cm土层轮作显著高于MMM;20～40 cm土层MSM显著高于MMM。在门水平上，MSM和SMM的0～20、20～40 cm土层变形菌门的相对丰度均高于MMM。在属水平上，2个轮作类型0～20 cm土层的慢生根瘤菌属、弗兰克氏菌属和纤毛菌属相对丰度显著较高；20～40 cm土层慢生根瘤菌属、伪食酸菌属、地杆菌属和固氮弧菌属相对丰度显著较高；MSM 0～20、20～40 cm土层慢生根瘤菌属、甲基孢囊菌属和固氮弧菌属较SMM均提高。方差分析表明，固氮细菌丰度指数（Chao1和ACE指数）与有机质、碱解氮...     

合理氮肥用量改善冬小麦土壤耕层细菌群落结构及理化性质研究

通过对黄土高原地区冬小麦在不同施氮水平下土壤细菌群落多样性和理化性质的研究,揭示不同施氮量下土壤细菌群落结构的变化规律,为科学施肥以及土壤生态系统的可持续提供依据。本试验处理为5个不同施氮(N)量0 (N0)、90 (N6)、180 (N12)、240 (N16)、300 (N20) kg/hm²,N0处理为对照,采用高通量测序技术,研究不同施氮量对小麦耕层土壤细菌群落结构及理化性质的影响。结果表明：增施氮肥显著增加了土壤水稳性团聚体平均重量直径(MWD) (P<0.05)。随着施氮量的增加,土壤酶活性先升高后下降,在N12处理下土壤酶活性均最高。施氮量对土壤细菌多样性指数有显著影响。不同施氮量处理中土壤细菌16S rRNA基因拷贝数为6.47×10¹⁰~15.18×10¹⁰,在N12处理达到最大值。在门水平上,15个样品获得的类群中变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)和芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)为优势类群,其中N12处理显著提高变形菌门、硝化螺旋菌门的相对丰度,且N12处理的酸杆菌门相对丰度最低。主成分分析结果表明N12处理与其他处理距离较远。冗余分析表明,土壤理化性质及土壤酶与细菌群落密切相关。因此,施氮量显著影响土壤细菌群落结构及理化性质,施氮量(N)为180 kg/hm²时有利于提高细菌群落多样性及改善土壤结构。     

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。