高温对水稻根际细菌群落及功能代谢多样性的影响
发布时间:2021-10-27 06:40
【目的】基于高通量技术和功能预测,探究水稻根际细菌群落主要生理代谢过程基因表达水平及其对高温胁迫的响应特征。【方法】通过盆栽试验对拔节期水稻进行7 d的高温胁迫处理,提取根际土壤微生物DNA进行高通量测序,结合PICRUSt功能预测进行细菌群落分析、基因注释及功能分类。【结果】与对照相比,高温胁迫促进了一些丰度相对较低的细菌门类(如:芽孢单菌门、浮霉菌门、Latescibacteria、螺旋菌门、Microgenomates和CandidatusBerkelbacteria)的富集,提高了细菌多样性和细菌菌群之间共生关系的比例。细菌中活性基因主要源于变形菌门,其次是酸杆菌门、放线菌门和绿弯菌门。基于COG功能分类发现,对照与高温胁迫处理土壤中表达量最高的基因均为新陈代谢相关的基因,其次是参与细胞加工和信号传递的基因。但高温胁迫提高了参与细胞运动、信号传导机制、胞内运转、分泌和囊泡运输和细胞壁/膜/器形成基因的相对丰度;却降低了参与氨基酸运输和代谢、脂质转运和代谢、次生代谢生物合成以及翻译的相关基因的丰度。【结论】高温胁迫虽未改变根际细菌菌群结构,但提高了细菌群落多...
【文章来源】:灌溉排水学报. 2020,39(11)北大核心CSCD
【文章页数】:7 页
【部分图文】:
基于门水平的细菌微生物群落结构差异
基于属水平的物种相关性网络分析
基于24个功能亚类,比较组间丰度差异发现高温胁迫主要提高了参与细胞加工和信号传递基因相对丰度,主要包括细胞运动、信号传导机制、胞内运转、分泌和囊泡运输和细胞壁/膜/器形成基因的相对丰度。但高温胁迫显著降低了参与新陈代谢的某些功能基因相对丰度,如氨基酸运输和代谢、脂质转运和代谢、次生代谢生物合成;同时,高温胁迫降低了参与翻译的相关基因的丰度(图4,p<0.05)。图4 基于COG功能分类的水稻根际土壤细菌功能基因相对丰度差异
【参考文献】:
期刊论文
[1]北京东灵山树线处土壤细菌的PICRUSt基因预测分析[J]. 厉桂香,马克明. 生态学报. 2018(06)
[2]江苏省水稻高温热害发生规律及未来情景预估[J]. 宋瑞明,王卫光,张翔宇,丁一民. 灌溉排水学报. 2017(01)
[3]超高产生态区水稻根际微生物物种及功能多样性研究[J]. 潘丽媛,肖炜,董艳,李龚程,张乃明,段红平,张仕颖. 农业资源与环境学报. 2016(06)
[4]大气CO2浓度和温度互作对水稻生长发育的影响[J]. 景立权,赖上坤,王云霞,杨连新,王余龙. 生态学报. 2016(14)
[5]典型淹水稻田土壤微生物群落的基因转录活性及其主要生理代谢过程[J]. 蔡元锋,吴宇澄,王书伟,颜晓元,朱永官,贾仲君. 微生物学报. 2014(09)
[6]植物根系分泌物生态效应及其影响因素研究综述[J]. 罗永清,赵学勇,李美霞. 应用生态学报. 2012(12)
[7]高温对水稻的影响及其机制的研究进展[J]. 段骅,杨建昌. 中国水稻科学. 2012(04)
[8]植物与土壤微生物在调控生态系统养分循环中的作用[J]. 蒋婧,宋明华. 植物生态学报. 2010(08)
[9]中国水稻热害研究历史、进展与展望[J]. 田小海,罗海伟,周恒多,吴晨阳. 中国农学通报. 2009(22)
[10]高温胁迫对水稻剑叶保护酶活性和膜透性的影响[J]. 张桂莲,陈立云,张顺堂,肖应辉,贺治洲,雷东阳. 作物学报. 2006(09)
硕士论文
[1]CO2浓度和温度升高对水稻根系生长的影响[D]. 沙霖楠.南京林业大学 2015
本文编号:3461071
【文章来源】:灌溉排水学报. 2020,39(11)北大核心CSCD
【文章页数】:7 页
【部分图文】:
基于门水平的细菌微生物群落结构差异
基于属水平的物种相关性网络分析
基于24个功能亚类,比较组间丰度差异发现高温胁迫主要提高了参与细胞加工和信号传递基因相对丰度,主要包括细胞运动、信号传导机制、胞内运转、分泌和囊泡运输和细胞壁/膜/器形成基因的相对丰度。但高温胁迫显著降低了参与新陈代谢的某些功能基因相对丰度,如氨基酸运输和代谢、脂质转运和代谢、次生代谢生物合成;同时,高温胁迫降低了参与翻译的相关基因的丰度(图4,p<0.05)。图4 基于COG功能分类的水稻根际土壤细菌功能基因相对丰度差异
【参考文献】:
期刊论文
[1]北京东灵山树线处土壤细菌的PICRUSt基因预测分析[J]. 厉桂香,马克明. 生态学报. 2018(06)
[2]江苏省水稻高温热害发生规律及未来情景预估[J]. 宋瑞明,王卫光,张翔宇,丁一民. 灌溉排水学报. 2017(01)
[3]超高产生态区水稻根际微生物物种及功能多样性研究[J]. 潘丽媛,肖炜,董艳,李龚程,张乃明,段红平,张仕颖. 农业资源与环境学报. 2016(06)
[4]大气CO2浓度和温度互作对水稻生长发育的影响[J]. 景立权,赖上坤,王云霞,杨连新,王余龙. 生态学报. 2016(14)
[5]典型淹水稻田土壤微生物群落的基因转录活性及其主要生理代谢过程[J]. 蔡元锋,吴宇澄,王书伟,颜晓元,朱永官,贾仲君. 微生物学报. 2014(09)
[6]植物根系分泌物生态效应及其影响因素研究综述[J]. 罗永清,赵学勇,李美霞. 应用生态学报. 2012(12)
[7]高温对水稻的影响及其机制的研究进展[J]. 段骅,杨建昌. 中国水稻科学. 2012(04)
[8]植物与土壤微生物在调控生态系统养分循环中的作用[J]. 蒋婧,宋明华. 植物生态学报. 2010(08)
[9]中国水稻热害研究历史、进展与展望[J]. 田小海,罗海伟,周恒多,吴晨阳. 中国农学通报. 2009(22)
[10]高温胁迫对水稻剑叶保护酶活性和膜透性的影响[J]. 张桂莲,陈立云,张顺堂,肖应辉,贺治洲,雷东阳. 作物学报. 2006(09)
硕士论文
[1]CO2浓度和温度升高对水稻根系生长的影响[D]. 沙霖楠.南京林业大学 2015
本文编号:3461071
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/nykj/3461071.html