不同稻田共作模式对土壤细菌群落结构的影响
发布时间：2021-09-03 18:49
为探讨不同共作模式对稻田土壤细菌群落多样性和结构的影响,利用Miseq平台Illumina第二代高通量测序技术对河蟹共作稻田（SDHXZ）、龙虾共作稻田（SDLXZ）和稻田单作（SDKBZ）的稻田土壤细菌16S rRNA基因V3-V4区域进行丰富度和多样性指数以及群落结构分析。结果表明,稻田土壤的主要优势菌门是变形菌门、拟杆菌门、绿弯菌门、放线菌门和酸杆菌门。SDHXZ和SDLXZ中变形菌门和拟杆菌门的相对丰度均高于SDKBZ。优势属中硫化菌属的相对丰度在SDHXZ和SDLXZ中均高于SDKBZ。土壤中氨氮含量是主要菌属的第一影响因子。SDHXZ的Ace指数和Shannon指数均高于SDKBZ。主成分分析结果显示,SDHXZ和SDLXZ与SDKBZ土壤细菌群落构成有一定差异。初步揭示了河蟹和龙虾的引入改变稻田土壤细菌群落的结构,尤其是河蟹的引入增加了稻田土壤细菌群落多样性,丰富了细菌群落组成,进一步扩大了优势菌门和优势菌属的相对丰度。
【文章来源】：西北农业学报. 2020,29(02)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
3种模式下稻田土壤微生物在属水平上的丰度变化
图1是对3种模式下稻田土壤中OTU的组成进行主成分分析。由图1可以看出,SDKBZ的3个样品聚在一起具有很好的重复性。两种共作稻田与单作稻田的距离较远,说明龙虾和河蟹引入后稻田土壤OTU组成差异较大,细菌群落结构也有较大差异。2.4 优势菌门分析
由属分类水平上的细菌分类(图3)可知,平均丰度低于0.01%的物种将被合并为图中的others。共有21个属因在分类学数据库分类学谱系的中间等级,没有科学名称,所以用norank作为标记。蓝藻属(norank_c Cyarbacteria)为土壤平均相对丰度最高的属,其在SDKBZ中为 6.31%,SDHXZ中为3.24%,SDLXZ中为 5.25%。研究证实蓝藻是稻田生态系统中的一种主要微生物类群,可参与全球生物圈碳、氮等物质循环[23]。优势属中硫曲菌属(Sulfuricurvum)属于能自养的兼性硫氧化菌,它能以氧气或硝酸盐作为电子受体而氧化硫化物[24]。硫曲菌属的相对丰度则在SDHXZ和SDLXZ中高于SDKBZ,其平均丰度分别为2.0%、3.5%和0.8%,SDLXZ和SDKBZ差异显著。单糖菌属(norank_p_Saccharibacteria)在SDHXZ和SDLXZ中的相对丰度也高于SDKBZ但差异不显著。而拟杆菌VadinHA17属(norank_c_Bacteroidetes_VadinHA 17)则在SDHXZ中相对丰度最高为4.74%,与SDKBZ(1.85%)差异显著,SDLXZ的相对丰度为 2.06%,虽高于SDKBZ但差别不大。优势属分析可以看出,稻田由于河蟹、龙虾的引入菌属结构发生一定变化。图3 3种模式下稻田土壤微生物在属水平上的丰度变化
【参考文献】：
期刊论文
[1]养殖鳖的引入对稻田土壤细菌群落结构的影响[J]. 罗衡,赵良杰,李丰,郭海松,沈竑,刘其根. 水产学报. 2018(05)
[2]稻田养殖沙塘鳢对稻田水体及底泥微生物群落结构及多样性的影响[J]. 赵翔刚,罗衡,刘其根,赵良杰,蔡林荣,戴亮亮,张真. 淡水渔业. 2017(04)
[3]硫氧化细菌的种类及硫氧化途径的研究进展[J]. 刘阳,姜丽晶,邵宗泽. 微生物学报. 2018(02)
[4]单细胞尺度下的微生物学研究:意义与方法[J]. 陈子熙,陈磊,张卫文. 微生物学报. 2017(06)
[5]稻鱼系统中田鱼对资源的利用及对水稻生长的影响[J]. 张剑,胡亮亮,任伟征,郭梁,吴敏芳,唐建军,陈欣. 应用生态学报. 2017(01)
[6]长期施肥对稻田土壤细菌、古菌多样性和群落结构的影响[J]. 袁红朝,吴昊,葛体达,李科林,吴金水,王久荣. 应用生态学报. 2015(06)
[7]稻蟹共作系统对稻田水体丝状藻类的影响[J]. 张庆阳,马旭洲,王昂,王武,于永清,李星星. 上海海洋大学学报. 2015(01)
[8]应用454测序技术分析种植制度对黑垆土微生物多样性的影响[J]. 蔡艳,郝明德,张丽琼,臧逸飞,何晓雁. 作物学报. 2015(02)
[9]高通量测序和DGGE分析土壤微生物群落的技术评价[J]. 夏围围,贾仲君. 微生物学报. 2014(12)
[10]化肥对稻田土壤细菌多样性及硝化、反硝化功能菌组成的影响[J]. 陈哲,陈春兰,秦红灵,王霞,吴敏娜,魏文学. 生态学报. 2009(11)
硕士论文
[1]不同类型秸秆厌氧共代谢降解污泥中多环芳烃的效能及机制研究[D]. 唐涛涛.贵州大学 2019
[2]稻虾共作对稻田生物多样性的影响[D]. 肖求清.华中农业大学 2017
[3]东北稻田蓝藻群落结构的时空变化及其对吡嘧磺隆的响应[D]. 曹焜.黑龙江八一农垦大学 2015
[4]新一代高通量测序技术研究土壤微生物群落结构对环境条件的响应[D]. 张彩霞.南京农业大学 2012
本文编号：3381662
【文章来源】：西北农业学报. 2020,29(02)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
3种模式下稻田土壤微生物在属水平上的丰度变化
图1是对3种模式下稻田土壤中OTU的组成进行主成分分析。由图1可以看出,SDKBZ的3个样品聚在一起具有很好的重复性。两种共作稻田与单作稻田的距离较远,说明龙虾和河蟹引入后稻田土壤OTU组成差异较大,细菌群落结构也有较大差异。2.4 优势菌门分析
由属分类水平上的细菌分类(图3)可知,平均丰度低于0.01%的物种将被合并为图中的others。共有21个属因在分类学数据库分类学谱系的中间等级,没有科学名称,所以用norank作为标记。蓝藻属(norank_c Cyarbacteria)为土壤平均相对丰度最高的属,其在SDKBZ中为 6.31%,SDHXZ中为3.24%,SDLXZ中为 5.25%。研究证实蓝藻是稻田生态系统中的一种主要微生物类群,可参与全球生物圈碳、氮等物质循环[23]。优势属中硫曲菌属(Sulfuricurvum)属于能自养的兼性硫氧化菌,它能以氧气或硝酸盐作为电子受体而氧化硫化物[24]。硫曲菌属的相对丰度则在SDHXZ和SDLXZ中高于SDKBZ,其平均丰度分别为2.0%、3.5%和0.8%,SDLXZ和SDKBZ差异显著。单糖菌属(norank_p_Saccharibacteria)在SDHXZ和SDLXZ中的相对丰度也高于SDKBZ但差异不显著。而拟杆菌VadinHA17属(norank_c_Bacteroidetes_VadinHA 17)则在SDHXZ中相对丰度最高为4.74%,与SDKBZ(1.85%)差异显著,SDLXZ的相对丰度为 2.06%,虽高于SDKBZ但差别不大。优势属分析可以看出,稻田由于河蟹、龙虾的引入菌属结构发生一定变化。图3 3种模式下稻田土壤微生物在属水平上的丰度变化
【参考文献】：
期刊论文
[1]养殖鳖的引入对稻田土壤细菌群落结构的影响[J]. 罗衡,赵良杰,李丰,郭海松,沈竑,刘其根. 水产学报. 2018(05)
[2]稻田养殖沙塘鳢对稻田水体及底泥微生物群落结构及多样性的影响[J]. 赵翔刚,罗衡,刘其根,赵良杰,蔡林荣,戴亮亮,张真. 淡水渔业. 2017(04)
[3]硫氧化细菌的种类及硫氧化途径的研究进展[J]. 刘阳,姜丽晶,邵宗泽. 微生物学报. 2018(02)
[4]单细胞尺度下的微生物学研究:意义与方法[J]. 陈子熙,陈磊,张卫文. 微生物学报. 2017(06)
[5]稻鱼系统中田鱼对资源的利用及对水稻生长的影响[J]. 张剑,胡亮亮,任伟征,郭梁,吴敏芳,唐建军,陈欣. 应用生态学报. 2017(01)
[6]长期施肥对稻田土壤细菌、古菌多样性和群落结构的影响[J]. 袁红朝,吴昊,葛体达,李科林,吴金水,王久荣. 应用生态学报. 2015(06)
[7]稻蟹共作系统对稻田水体丝状藻类的影响[J]. 张庆阳,马旭洲,王昂,王武,于永清,李星星. 上海海洋大学学报. 2015(01)
[8]应用454测序技术分析种植制度对黑垆土微生物多样性的影响[J]. 蔡艳,郝明德,张丽琼,臧逸飞,何晓雁. 作物学报. 2015(02)
[9]高通量测序和DGGE分析土壤微生物群落的技术评价[J]. 夏围围,贾仲君. 微生物学报. 2014(12)
[10]化肥对稻田土壤细菌多样性及硝化、反硝化功能菌组成的影响[J]. 陈哲,陈春兰,秦红灵,王霞,吴敏娜,魏文学. 生态学报. 2009(11)
硕士论文
[1]不同类型秸秆厌氧共代谢降解污泥中多环芳烃的效能及机制研究[D]. 唐涛涛.贵州大学 2019
[2]稻虾共作对稻田生物多样性的影响[D]. 肖求清.华中农业大学 2017
[3]东北稻田蓝藻群落结构的时空变化及其对吡嘧磺隆的响应[D]. 曹焜.黑龙江八一农垦大学 2015
[4]新一代高通量测序技术研究土壤微生物群落结构对环境条件的响应[D]. 张彩霞.南京农业大学 2012
本文编号：3381662
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