稻虾共作模式下稻田土壤氨氧化微生物丰度和群落结构的特征

• 作者: 刘章勇 朱杰 王蓉 金涛
• 来源期刊: 植物营养与肥料学报
• 关键词: 稻虾共作 氨氧化细菌 氨氧化古菌 微生物丰度 群落多样性 高通量测序
• 年，卷（期）: 2019,（11）
• 页码范围: 1887-1899
• 页数: 13页
• 字数: 10039字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11674/zwyf.18414

摘要

[目的]研究稻虾共作模式下土壤氨氧化微生物数量、群落多样性及群落结构,深入了解该模式下的土壤微生态环境的演变.[方法]试验点在湖北省荆州市长江大学农学院基地,设置稻虾共作模式(CR)与常规中稻种植模式(MR),借助荧光定量PCR技术与Illumina Miseq高通量测序平台,分析了土壤氨氧化细菌(AOB)与古菌(AOA)丰度、多样性及群落结构.[结果]与MR模式相比,CR模式显著提高了土壤硝态氮、总碳及总氮含量,对土壤pH、碱解氮及土壤碳氮比无显著影响.CR模式土壤AOA与AOB amoA基因拷贝数为3.13×105和7.01×105 copies/g干土,MR模式土壤AOA、AOB amoA基因拷贝数为1.41×105和3.87×105 copies/g干土,两个模式土壤AOB的数量均显著高于AOA,CR模式土壤AOA、AOB的数量均显著高于MR模式(P<0.05).α 群落多样性指数表明,相比MR,CR模式显著降低了土壤AOA群落多样性,对AOB群落多样性无显著影响.Venn结果分析,CR模式增加了AOA amoA基因的物种,改变了AOB amoA基因的物种组成,且AOB amoA物种数量下降.在属水平上,norank_c_environmental_samples_p_Thaumarchaeota、unclassified_k_norank_d_Archaea、norank_c_environmental_samples_p_Crenarchaeota、norank_p_environmental_samples_k_norank为AOA的优势类群,相对丰度占AOA amoA基因总序列的99.25％～99.46％,CR模式显著提高了norank_c_environmental_samples_p_Crenarchaeota在AOA群落属水平的相对丰度;unclassified_k_norank_d_Bacteria、norank_f_environmental_samples、norank_o_environmental_samples_c_Betaproteobacteria、unclassified_o_Nitrosomonadales为AOB的优势类群,相对丰度共占97.78％～98.49％,且CR模式显著增加了norank_o_environmental_samples_c_Betaproteobacteria与unclassified_o_Nitrosomonadales在AOB群落属水平的相对丰度.冗余分析(RDA)结果显示,土壤基本理化性质对于土壤AOA、AOB群落结构影响有着相似的趋势,其中对AOA、AOB群落结构影响最大的因子是硝态氮,其次分别为总碳、铵态氮、碱解氮、pH.根据RDA投影距离分析,稻虾共作模式对土壤AOA群落结构的影响大于AOB,且MR与稻虾共作模式土壤AOB的群落结构具有一定的相似度.[结论]稻虾共作模式显著降低了AOA群落多样性,而对AOB群落无显著影响;稻虾共作模式显著增加了AOA与AOB的丰度并显著影响了群落结构组成.土壤硝态氮、总碳、铵态氮、碱解氮、pH含量是导致土壤微生物数量、多样性及群落结构变化的主要原因.

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序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	朱杰		3	3	1.0	1.0