基于MiSeq测序分析酸性农作物土壤细菌群落结构与多样性

基于MiSeq测序分析酸性农作物土壤细菌群落结构与多样性

论文摘要

为分析酸性农田土壤中微生物群落结构,探寻酸化土壤的综合治理途径,以湖北恩施土家族苗族自治州利川市酸性农作物土壤为研究对象,应用Illumina MiSeq高通量测序技术,测定酸性土壤中总细菌和经驯化的可培养细菌的16S rRNA基因V3~V4变异区序列,确定不同农作物土壤中总细菌和可培养细菌的群落结构,并探讨土壤理化因子对土壤总细菌群落结构的影响.结果表明:白菜地、烟草地、山药地、草莓地、玉米地及莴苣地这6种农作物土壤中总细菌和可培养细菌在97%的相似水平下得到的OTUs(operational taxonomic units,操作分类单元)数量分别为4 008和97个.在门水平上,土壤总细菌中有12个门类的细菌相对丰度大于1%,Proteobacteria、Acidobacteria和Chloroflexi为优势菌门细菌;可培养细菌中仅有3个门类细菌相对丰度高于1%,即Firmicutes、Proteobacteria和Bacteroidetes.在OTU水平上,土壤总细菌沿p H梯度将6种土壤样品分为2类,即p H<5. 5的玉米地、山药地和莴苣地和p H>5. 5的烟草地、白菜地和草莓地.此外,冗余分析(RDA)结果显示,Acidobacteria的相对丰度与p H呈正相关,Firmicutes和Roteobacter的相对丰度均与w(TN)、w(TP)、w(TC)呈正相关.系统进化树分析表明,相对丰度位于前30位的细菌与亚洲地区发现细菌的16S rRNA基因序列同源性较高.研究显示,Illumina MiSeq测序能够较为全面地解析酸性土壤中总细菌和可培养细菌的多样性,驯化过程极大地减少了细菌的种类;同时,发现细菌群落结构的相似性可能因样本来源的地理距离的增加而衰减.

论文目录

  • 1 材料与方法
  •   1.1 土样采集与处理
  •   1.2 土壤理化性质的测定
  •   1.3 总DNA的提取与16S rRNA基因的扩增
  •   1.4 数据处理
  • 2 结果与讨论
  •   2.1 土壤理化性质
  •   2.2 细菌群落的多样性分析
  •     2.2.1 Alpha多样性分析
  •     2.2.2 Beta多样性分析
  •     2.2.3 细菌多样性与理化因子的相关性分析
  •   2.3 样品群落组成分析
  •   2.4 物种的生境比较
  • 3 结论与展望
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 王怡,常彬河,刘月,梁建军,薛芷筠,张泽文,何冬兰

    关键词: 酸性土壤,测序,理化因子,细菌群落,可培养细菌,土壤总细菌

    来源: 环境科学研究 2019年09期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑,基础科学,农业科技

    专业: 生物学,农业基础科学,农艺学

    单位: 中南民族大学湖北省微生物资源与利用工程技术研究中心

    基金: 国家自然科学基金项目(No.31070087)~~

    分类号: S154.3

    DOI: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.01.06

    页码: 1575-1583

    总页数: 9

    文件大小: 343K

    下载量: 161

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