基于KEGG的碳固定和氮代谢通路土壤微生物组筛选

发布时间：2021-08-25 03:23

　　利用宏基因组测序技术,以KEGG数据库的碳固定、氮代谢途径为工具,以陕西渭北旱塬小麦连作粮田长期定位3种施肥方式的土壤为研究对象,对影响该地区农田生态系统中碳固定和氮代谢通路的主要微生物物种及功能基因进行分析。结果表明:3个施肥水平下土壤微生物在KEGG数据库代谢通路的基因PcoA分析显示,常规施肥土壤功能基因丰度与平衡施肥处理的关系密切,而与低量施肥处理关系较远。施肥明显改变了碳固定、氮代谢的功能基因丰度,常规施肥和平衡施肥的主要功能基因相对丰度均大于低量施肥;在碳固定途径中常规施肥主要功能基因相对丰度大于平衡施肥,在氮代谢途径中平衡施肥主要功能基因相对丰度大于常规施肥。Sorangium、Spiribacter、Lentzea、Rhodovibrio、Pseudomonas、Flavihumibacter、Streptomyces、Nitrososphaera、Rubrobacter、Dyadobacter、Novosphingobium、Pedosphaera、Thermogemmatispora为该地区小麦连作土壤碳固定途径标记性微生物种群;E4.2.1.2A.fumA.fum... 

【文章来源】：农业机械学报. 2020,51(08)北大核心EICSCD

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【部分图文】：

KEGG第3水平的Pco A分析

通过基因目录与MicroNR库比对，利用属水平的物种与碳固定途径的主要基因进行相关分析，选择相关系数大于0.8和小于-0.8的物种33个属，发现有24个属与碳固定的基因有0.05水平显著相关关系(图4)。进一步研究发现其中13个物种(Sorangium、Spiribacter、Lentzea、Rhodovibrio、Pseudomonas、Flavihumibacter、Streptomyces、Nitrososphaera、Rubrobacter、Dyadobacter、Novosphingobium、Pedosphaera、Thermogemmatispora)与28个功能基因有0.01水平的极显著差异。这13个物种是这一地区小麦连作土壤微生物碳固定途径的标记性微生物种群。在这28个基因中，与5个以上属有极显著性差异的基因有14个:E4.2.1.2A.fum A.fum B、E2.3.1.9.ato B、mdh、ACSS.acs、kor B.oor B.ofor B、pps.pps A、ppd K、sdh A.frd A、K18594、K18604、E4.2.1.2B.fumC、folD、ppc、accA，为小麦连作粮田土壤微生物碳固定途径的标记性基因。图3 碳固定途径的主要功能基因比较

碳固定途径的主要功能基因比较

【参考文献】：
期刊论文
[1]秸秆还田配施氮肥对土壤碳氮含量与玉米生长的影响[J]. 侯贤清,李荣,吴鹏年,李培富,王西娜.  农业机械学报. 2018(09)
[2]宏基因组学在环境工程领域的应用及研究进展[J]. 邓晔,冯凯,魏子艳,刘文宗,梁玉婷,金德才.  环境工程学报. 2016(07)
[3]环境微生物宏基因组学研究中的生物信息学方法[J]. 魏子艳,金德才,邓晔.  微生物学通报. 2015(05)



本文编号：3361290