不同种植模式下丹参根际土壤微生物群落结构变化

• 作者: 张菊 朱濛 杨如意 杨程 杨贝贝 王悦 王浩
• 来源期刊: 生态学报
• 关键词: 高通量测序 细菌群落 真菌群落 种植模式
• 年，卷（期）: 2019,（13）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 4832-4843
• 页数: 12页
• 语种: 中文
• DOI: 10.5846/stxb201805151071

摘要

采用MiSeq高通量测序技术对连作、轮作、套作3种种植模式下丹参根际土壤中细菌的16S rDNA基因V3-V4区片段和真菌18S rDNA基因V4区片段进行了测序,研究了细菌和真菌群落结构的变化,并分析了其与土壤因子的关系,从根际微生态系统的变化阐释了丹参连作障碍的发生机理.总体上,细菌和真菌群落的大部分Alpha多样性指数在3种种植模式之间没有显著差异,但呈现轮作＞套作＞连作的趋势.与连作相比,轮作显著提高了细菌群落的香农-威纳指数和丛枝菌根真菌的侵染率.从细菌群落的组成上看,轮作模式下芽单胞菌门的相对丰度显著低于连作和套作.相反,轮作和套作时浮霉菌门和拟杆菌门的相对丰度则高于连作.轮作和套作模式下,真菌群落中的接合菌门、壶菌门和子囊菌门的相对丰度显著高于连作.另外,不同种植模式下微生物之间的相互作用关系也有明显差异,轮作甚至会造成真菌之间的相互关系发生逆转.连作模式下检出了丹参枯萎病的病原菌镰刀菌,而有益菌枯草杆菌属的数量却呈下降趋势,这可能是引起丹参病害加剧的原因之一.主坐标成分分析表明,微生物群落在3种种植模式之间没有发生显著的分化,前两个主坐标成分的总解释能力均小于30％,表明没有显著的主导因子.轮作和套作可以提高土壤pH和部分矿质营养,降低ORP.但是,土壤性质的变化仅影响细菌群落,对真菌群落的影响不明显.套作模式下,总钾和有效钾会提高细菌和真菌群落的多样性;轮作和连作模式下的真菌群落则刚好相反,它们更适应低钾和高ORP的环境.研究结果表明,轮作和套作可以在一定程度上改善土壤质量,提高根际细菌群落多样性,改变微生物群落组成,以及微生物-微生物、微生物-丹参之间的相互关系,这些可能是缓解丹参连作障碍的重要原因.