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基于高通量测序的设施连作果类菜根际土壤细菌群落结构和多样性分析 总被引：1，自引：0，他引：1
《华北农学报》2021,36(4)
为了揭示设施连作不同果类菜根际土壤细菌群落结构和多样性变化,采用Illumina MiSeq测序平台进行细菌16S rRNA高通量测序分析,研究设施连作5 a的番茄、黄瓜、辣椒和茄子之间的根际土壤和露地土壤细菌群落结构和多样性差异,探讨设施连作的不同作物对土壤细菌群落结构和多样性的影响。结果表明:设施连作土壤中细菌多样性丰富,包括44个门、150个纲、364个目、575个科和1 046个属,其中变形菌门、绿弯菌门、酸杆菌门、放线菌门、拟杆菌门和芽单胞菌门是土壤样品中细菌物种丰富度较高的6个门类,占所有细菌群落总数为露地84.56%、番茄83.02%、黄瓜82.21%、辣椒80.67%、茄子79.25%,4种作物根际土壤优势菌门丰富度占比均有显著差异并低于露地土壤;其中连作黄瓜变形菌门最高,放线菌门最低,分别占所有细菌群落总数31.53%,4.95%,根际土壤有益菌群高于其他果类菜和露地;连作番茄变形菌门丰度最高,酸杆菌门丰度最低,分别占所有细菌群落总数23.56%,5.16%,相对土壤质量最差。4种不同连作果类菜之间根系土壤细菌群落多样性均没有显著性差异,与露地相比连作黄瓜细菌群落多样性有显著性差异,表明不同果类菜根际土壤微生物多样性没有显著差异。为设施连作在内的许多农作物领域提供参考和可持续种植提供理论基础。 相似文献
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《分子植物育种》2021,(5)
马铃薯根结线虫病害具有侵染性、隐蔽性、突发性和流行性,一旦被感染,将造成严重损失。为进一步分析健康马铃薯与感染根结线虫马铃薯根际土壤细菌的群落结构及多样性,本研究采用高通量测序技术对根际土壤细菌16S rRNA V3-V4区序列进行测序,应用生物信息学手段分析测序结果。结果表明,感染根结线虫的马铃薯根际土壤细菌类群Shannon指数和Chao1指数均比健康植株的低,Simpson指数比健康植株高,说明感病植株根际土壤中细菌群落丰富度和多样性均比未感病植株低。从门(Phylum)科(Family)属(Genus)上分析菌群丰度,可看出感病植株中主要的优势菌门为放线菌门(Actinobacteria);优势菌科为链霉菌科(Streptomycetaceae)和微球菌科(Micrococcaceae);主要的优势菌属为链霉菌属(Streptomyces)和节细菌属(Arthrobacter)。本研究结果为进一步研究马铃薯根际微环境菌群的多样性和平衡性,提高马铃薯产量和质量提供理论基础。 相似文献
3.
不同种植方式大豆根际土壤细菌多样性分析 总被引：4，自引：0，他引：4
利用Illumina MiSeq第二代高通量测序平台, 对黑龙江省不同地区轮作及连作大豆根际土壤细菌16S rDNA基因组测序, 初步分析在不同种植方式下受大豆胞囊线虫侵染的大豆根际土壤细菌群落结构的变化。从6个土壤样本中共获得25 419个OTUs, 鉴定到细菌的47个门, 147个纲, 709个属。变形菌门、放线菌门、酸杆菌门、芽单胞菌门、浮霉菌门是供试土壤细菌的优势菌门, 占所有细菌群落总数90%以上。连作4年总OTUs及丰富度最高, 连作20年最低。不同轮作方式土壤细菌丰富度差异不显著(P > 0.05), 短期连作与长期连作细菌丰富度及多样性差异显著(P < 0.05)。不同轮作方式下放线菌门相对丰度低于连作方式, 芽单胞菌门和拟杆菌门相对丰度高于同地区连作方式。土壤功能细菌根瘤菌(Bradyrhizobium)、链霉菌属(Streptomyces)、芽孢杆菌属(Bacillus)、溶杆菌属(Lysobacter)、土微菌属(Pedomicrobium)的相对丰度在不同年限连作下高于轮作。长期连作土壤优势细菌丰度与轮作土壤相似性更高。 相似文献
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多年连作土壤中棉花根际细菌群落结构及其动态 总被引：2，自引：0，他引：2
【目的】了解多年连作土壤中棉花根际细菌群落结构和动态。【方法】利用高通量测序技术对多年棉花连作土中陆地棉品种TM-1(Gossypium hirsutum L.)不同发育时期的根际细菌16S r DNA进行扩增、测序并分析。【结果】多年棉花连作土中,棉花根际细菌的主导菌门为变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、浮霉菌门(Planctomycetes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)。受棉花根系影响相对丰度变化较大的菌门为4个主导菌门以及厚壁菌门(Firmicutes),其中酸杆菌门、拟杆菌门、浮霉菌门的相对丰度受到棉花根系的促进,而厚壁菌门、变形菌门的相对丰度受到抑制。不同发育时期棉花根际细菌α-多样性没有显著差异,但是根际细菌群落结构间存在显著差异,且在棉花花期与蕾期的差异显著高于蕾期与苗期的差异。多年棉花连作土壤中的根际细菌群落α-多样性显著高于非根际土壤,根际与非根际土壤中细菌β-多样性在棉花花期最大。【结论】确定了多年棉花连作土中棉花根际细菌的群落结构及其动态,发现棉花在花期对根际细菌群落结构的影响较大。 相似文献
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基于天麻产业的抬升式发展,连作障碍卡脖子问题逐渐凸现,天麻根际微生物区系平衡遭破坏,可能是导致连作障碍原因之一。本研究为探明不同连作茬数对天麻根际土壤细菌群落结构及多样性的影响,于云南省昭通市彝良县采集未种植天麻的土壤(cha001)、种植1茬(cha002)、种植2茬(cha003)的天麻根际土壤,采用高通量测序技术测定土壤细菌群落组成。试验共获得细菌有效序列1245904条,细菌总OTU 2068个,种植2茬天麻土壤OTU数目最多,为1746,且细菌群落丰度（ACE指数1619.98、Chao1指数1643.94）及多样性（Shannon指数8.82）最高;ACE指数、Chao1指数、Shannon指数随连作次数增加呈升高趋势,Simpson指数无显著差异(P<0.05)。变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、酸杆菌门(Acidobacteria)为连作天麻根际土壤中优势菌门,变形菌门和酸杆菌门物种丰度随连作次数增加呈升高趋势,而绿弯菌门物种则相反,呈降低趋势。优势菌纲为酸杆菌纲(Acidobacteria)、变形菌纲(Alphapro... 相似文献
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健康与根结线虫病烟田根际土壤微生物群落对比分析 总被引：1，自引：0，他引：1
为了研究烟草根结线虫病与根际土壤微生物群落的关系,通过高通量测序研究了健康烟田和根结线虫病发病烟田根际土壤的微生物多样性、组成结构和功能变化。结果表明：健康烟田根际土壤微生物群落的Alpha多样性与发病烟田差异不显著,Beta多样性分析表明健康烟田样本与发病烟田样本分布基本一致。健康烟田与根结线虫发病烟田根际土壤细菌与真菌微生物群落在门水平上组成相似,但物种丰度存在差异,酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、担子菌门(Basidiomycota)和壶菌门(Chytridiomycota)在健康烟田中占优势,而变形菌门(Proteobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、子囊菌门(Ascomycoda)、球囊菌门(Mortierellomycota)在发病烟田中占优势。在属水平上,根际土壤细菌与真菌微生物群落组成也基本一致,但健康烟田与根结线虫发病烟田微生物物种丰度存在显著差异,Cylidrocapon、镰刀菌属(Fusarium)等致病菌在发病烟田中占显著优势。种水平上,健康烟田中的Actinoallomurus spadix和分枝节杆菌(Arhrobacter ramosus)与发病烟田组存在显著差异。通过根际土壤微生物功能预测分析发现,发病和健康烟田土壤真菌、细菌功能组成相似,但发病烟田样本功能丰度大于健康烟田。因此,烟草根结线虫病的发生与根际土壤微生物群落的组成和多样性无直接关系,而是可能与物种丰度及样本功能丰度密切相关。研究结果可为通过调控根际微生物群落结构来防治烟草根结线虫病提供理论依据。 相似文献
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坛紫菜是最具经济价值的海产经济作物之一，贝壳丝状体白斑病严重影响坛紫菜育苗产业的健康发展。探究坛紫菜白斑病贝壳丝状体附生细菌群落和藻际细菌群落可为阐明白斑病的致病微生态机制提供一定的依据。本研究基于高通量测序技术分析了健康和患病的贝壳丝状体附生细菌、藻际细菌群落结构及对贝壳丝状体的影响。结果表明：白斑病贝壳丝状体上附生细菌丰度和多样性降低、藻际细菌丰度和多样性增加，健康池水样和患白斑病池水样的细菌群落结构有显著差异。健康池水样和患白斑病池水样中变形菌门Proteobacteria和拟杆菌门Bacteroidota为优势菌，水源水中蓝细菌门Cyanobacteria和变形菌门为优势菌；Nautella、Vibrio在患白斑病的贝壳丝状体水体中为优势菌；在白斑病贝壳丝状体附生细菌中土芽孢杆菌属Geobacillus丰度为18.25%，而健康贝壳丝状体仅为0.05%，差异极显著。培育池水体中高丰度的弧菌和贝壳丝状体上高丰度的土芽孢杆菌，都是坛紫菜贝壳丝状体白斑病的重要病因，在坛紫菜育苗期间藻际细菌及贝壳丝状体附生细菌群落结构的稳定是坛紫菜育苗的关键因素。 相似文献
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为了解潞党参根腐病发病前后根际土壤真菌的群落多样性及其与土壤因子的关系，本研究采用高通量测序技术对根腐病潞党参和健康植株根际土壤中的真菌微生物群落构成进行分析。结果表明，潞党参根际真菌群落丰度的降低与潞党参根腐病发生具有一定的相关性，不同分类水平潞党参病健植株根际真菌组成和某些优势菌群的丰度在两组之间均存在差异。白粉菌属和拟青霉属只存在于健康潞党参植株土壤中，四枝孢属(Tetracladium)丰度在根腐病潞党参根际土壤中最高。冗余分析结果表明，QD(总氮)及YJZ(有机质)与枝孢菌属(Cladosporium)、镰刀菌属(Fusarium)和白粉菌属(Erysiphe)的含量呈正相关，SXJ(速效钾)对真菌群落分布的影响不具有显著性(P=0.082)。但其他各类差异菌群功能及其与潞党参根腐病病原菌的互作关系尚待研究。 相似文献
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为了明确水稻多样性混合间栽对稻瘟病防治及根际细菌群落结构和功能的影响,利用Illumina Hiseq测序技术,对筛选的高防治效果(E=54.48%)组合(汕优63||黄壳糯)和低防治效果(E=14.12%)组合(合系39||黄壳糯)分别在间栽和净栽下进行水稻根际土壤细菌16SrRNA测序分析。结果表明,多样性间栽系统中水稻根际共检测到土壤细菌37门116纲244目384科689属,绿弯菌门(Chloroflexi)、变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteriota)为主要细菌优势类群,相对丰度均在15%以上。Alpha多样性分析显示,高防效组合在间栽条件下可显著提高水稻根际细菌群落香农指数和Chao1指数(P<0.05),而低防效组合无差异(P>0.05)。ANOSIM及PCoA分析发现,净栽条件下各品种根际细菌群落结构差异显著(r=0.48,P<0.01),间栽后高防效组合和低防效组合根际细菌群落结构无显著差异(P>0.05),即间栽增加了组配品种间细菌群落结构的相似性。细菌优势类群组成结果表明,与净栽相比高防效组合中汕优... 相似文献
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大蒜根腐病根际土壤真菌群落结构及多样性分析 总被引：1，自引：0，他引：1
研究旨在解析根腐病发生时大蒜根际土壤真菌群落结构,明确大蒜根腐病与根际土壤真菌群落多样性变化的关系,探明根腐病发生的微生态机制,为病害的防控提供理论基础。以新疆连续3年的大蒜根腐病发病田的根际土壤为研究对象,采用高通量测序方法对大蒜根际土壤总DNA的真菌ITS区序列进行大规模测序分析。结果表明,与健康对照相比,在门的水平上,子囊菌门和接合菌门真菌是大蒜根腐病根际土壤的优势真菌类群,其中高水平的子囊菌门菌群与病害发生有着密切的关系。在属的水平上,注释获得137个属,其中19个属与大蒜根腐病有较大的相关性。镰刀菌属真菌数量在病土中高于健康对照。随着连作年限的延续,根腐病的发生愈发严重,土壤中真菌群落的Shannon指数、Simpson指数、真菌属的数量逐年降低,大蒜根腐病的发生与植株根际真菌群落组成及多样性密切相关,土壤真菌类群的平衡和多样性改变是根腐病发生的一大诱因。 相似文献
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不同改良剂对草莓种植土壤细菌群落的影响 总被引：1，自引：1，他引：0
[目的]研究旨在探究不同土壤改良剂的使用对草莓种植土壤中细菌群落结构,细菌总数、细菌多样性的影响,为土壤改良剂的高效利用奠定基础。[方法]选择北京市两处草莓种植生态农场,通过施加土壤改良剂(EM菌,靠山多霸)于草莓种植土壤中,经一季草莓种植后,收集不同处理的土壤样品,利用高通量测序比较土壤改良剂对草莓种植土中细菌群落结构的影响,从土壤微生物的角度探究EM菌、靠山多霸对草莓种植土壤的影响。[结果]研究结果显示,土壤调理剂的施用增加了土壤细菌总数,改变了土壤细菌多样性,同时也明显改变了不同分类水平下各类细菌所占比重。[结论]该研究证明土壤调理剂的合理使用对于提升土壤微生物多样性,调整微生物群落结构,进而促进植物生长具有潜在的利用价值。 相似文献
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通过高通量测序分析不同栽培条件下西瓜患枯萎病与健康植株根际土壤细菌群落差异,为克服西瓜连作障碍提供土壤生物学的理论依据。以西瓜品种‘早佳8424’为材料,采用Illumina Hiseq 平台进行测序,对其根际土样微生物16S(V4)区域进行扩增子测序分析,比较不同栽培条件下西瓜感病与健康植株根际土壤中细菌多样性变化,探讨影响西瓜枯萎病发生的关键细菌。连作健康组中共获得234895条序列,分归于11230 个OTUs;连作发病组中共获得224092 条序列,分归于11228 个OTUs;非连作健康组中共获得220963 条序列,分归于10068 个OTUs;非连作发病组中共获得231746 条序列,分归于10248 个OTUs。门水平上,变形菌门(Proteobacteria)在各组分中占比均为最高,分别为非连作健康土55.61%、非连作发病土60.84%、连作健康土46.06%、连作发病土47.21%,在非连作土壤中占比高于连作土壤11.59%。另外,连作健康组与非连作健康组存在组间差异显著物种,梭菌纲(Clostridia)在连作健康组中特有,而加玛变形菌纲(Gammaproteobacteria)仅存在非连作健康组中。而在属水平上,非连作组中丰度高的有水恒杆菌属(Mizugakiibacter)、潘多拉菌属(Pandoraea)、热单胞菌属(Thermomonas)、乳杆菌属
(Acidobacterium),且RH组中Taibaiella、戴氏菌属(Dyella)和噬几丁质菌属(Chitinophaga)含量显著增高。对不同处理的综合分析表明,发病植株与健康植株在非连作条件下,根际土壤细菌群落结构差异明显;发病植株的根际土壤细菌群落在不同栽培条件下的组成结构不同。根际土壤细菌群落结构、数量和种类是影响西瓜枯萎病发生的主效环境因子之一。 相似文献
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利用韭菜生境能释放挥发性物质,抑制根区病原真菌作用效果,研究间作韭菜模式下番木瓜根区微生物群落变化特征。在不同的间作时间提取土壤微生物DNA,应用Illumina Miseq高通量测序技术分析根区土壤微生物多样性。结果表明：（1）根区土壤细菌归属于27门64纲146目272科437属,酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、变形菌门(Proteobacteria)为优势菌,分别占比18.15%、22.33%、19.11%和25.53%,占全部细菌组成的85.12%;其中随着间作韭菜时间的推移,变形菌门(Proteobacteria)和酸杆菌门(Acidobacteria)的优势表现明显。（2）根区土壤真菌归属于7门24纲64目126科239属,子囊菌门(Ascomycota)、接合菌门(Zygomycota)和担子菌门(Basidiomycota)为优势菌,所占比例分别为93.71%、3.94%和1.18%,占全部细菌组成的98.83%,其中子囊菌门占主导地位。（3）在细菌属水平,间作韭菜30、60、120天,酸杆菌门的Subgroup_6_norank相对丰度最高,90天时硝化螺菌门的一个分属硝化螺菌属(Nitrospira)相对丰度最高;然而在真菌属水平,无论间作韭菜与否子囊菌门下的分属相对丰度均为最高。（4）土壤有机质、全氮和速效磷是影响番木瓜韭菜间作系统土壤微生物群落结构和土壤微生物多样性的关键因子。 相似文献
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重茬病防治剂对大棚重茬草莓根际微生物的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
采用未处理和溴甲烷熏蒸处理土壤为对照,研究原美草莓重茬病防治剂不同剂量,对大棚重茬草莓根际土壤真菌、放线菌、细菌数量和种类的影响。拟证实原美防治剂的生态安全性和土壤处理效果,确定其有效剂量。试验结果表明:在各不同处理和不同生育期(初花期、盛花期和采果后期),防治剂处理A3(150g/m2)根际土壤真菌、细菌、放线菌数量高于未处理、溴甲烷处理和其它浓度处理,充分提高土壤肥力。草莓产量比溴甲烷处理提高33.6%,比对照提高388.9%。因此认定原美重茬防治剂对草莓生产比溴甲烷处理效果好得多,其有效剂量为150g/m2。同时从不同处理的根际土壤中经分离、纯化得到10个纯真菌菌株,通过形态学特征初步鉴定以疫霉属为优势菌属。 相似文献
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香蕉枯萎病不同感病级别植株根际与非根际土壤微生物物种多样性研究 总被引：2，自引：1，他引：1
为了了解香蕉枯萎病患病蕉园土壤生态系统中的微生物群落特征以及香蕉植株枯萎病感病等级与土壤微生物群落结构的相关性。本研究于2010年采集了海南省的尖峰、冲坡和十月田3个典型香蕉枯萎病患病样地中健康植株和不同感病级别植株根际与非根际土壤样品共30份,采用微生物平板计数法分别研究了3个香蕉枯萎病典型患病样地中的土壤微生物物种多样性。结果表明：同一患病样地根际与非根际土壤中三大类群微生物的数量和种类均从感病级别高、感病级别低到健康植株持续增加,病原菌数量从感病级别高、感病级别低到健康植株持续降低。健康植株和不同感病级别植株根际土壤中的微生物数量均明显高于非根际,体现了根际效应。就细菌和放线菌来看,感病植株的根际效应最明显。 相似文献
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[Objective] The aim of this study is to understand the dynamics of cotton rhizosphere bacterial community structure in cotton continuous cropping field soil. [Method] 16S rDNA genes were sequenced by high-throughput sequencing technology to determine the community structure of cotton rhizosphere bacteria in different developmental stages using an upland cotton cultivar (Gossypium hirsutum cv. TM-1). [Result] Four dominant phyla were found in the cotton rhizosphere bacterial community including Proteobacteria, Acidobacteria, Planctomycetes, and Bacteroidetes. The four dominant phyla and Firmicutes were largely influenced by cotton root. The relative abundances of Acidobacteria, Planctomycetes, Bacteroidetes were promoted, and Proteobacteria and Firmicutes were inhibited, by cotton root. There were significant differences in community structure, but not species richness or α-diversity among different developmental stages of the cotton rhizosphere bacterial community; the differences between the flowering stage and the budding stage were greater than the differences between the budding stage and the seedling stage. The diversity of the rhizosphere bacterial community in cotton continuous cropping field soil was significantly higher than that of the bulk soil; the β-diversity values of both the rhizosphere and bulk soil bacterial communities were highest in the flowering stage. [Conclusion] The structure and dynamics of the cotton rhizosphere bacterial community in cotton continuous cropping field soil was defined by high-throughput sequencing. The effect of cotton on the rhizosphere bacterial community structure was most significant in the flowering stage. 相似文献
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为了探究城市生活垃圾堆放对土壤细菌群落结构组成、多样性和功能的影响,通过高通量测序技术,哈尔滨市双城区垃圾堆放土壤和距离垃圾堆放50 m的土壤细菌群落结构进行分析及功能预测。结果表明：对照组和处理组分别得到85435和76432条有效序列;相较于未堆放土壤,堆放生活垃圾的土壤细菌Chao1指数降低14.47%,细菌Shannon指数降低15.01%;在细菌门分类水平上,2组土壤的优势门类均为变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、绿弯菌门(Chloroflexi)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、蓝细菌门(Cyanobacteria),但相对丰度具有显著差异,其中绿弯菌门增加幅度最大,为7.0%;而拟杆菌门减少幅度最大,为12.6%;优势属类为黄单胞菌属和硫化细菌属的相对丰度最高。其中硫化细菌属(Bacillus)相对于对照组增加4.3%。PICRUSt预测结果表明,6个代谢通路中有41个KEGG二级功能群,其中氨基酸代谢、碳水化合物代谢为2组样品在二级功能群的优势功能,垃圾堆放对功能基因丰度影响显著。由此可见,垃圾堆放对土壤细菌丰度和多样性产生负面影响,对细菌群落的相对丰度具有显著影响,而且对功能产生显著影响,此结果对于阐明垃圾堆放后土壤质量提供理论数据。 相似文献