| 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 |
| |
| 引用本文： | 王蓉,朱杰,金涛,刘章勇.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[J].植物营养与肥料学报,2019,25(11):1887-1899. |
| |
| 作者姓名： | 王蓉 朱杰 金涛 刘章勇 |
| |
| 作者单位： | 1.长江大学农学院/湿地生态与农业利用教育部工程研究中心，湖北荆州 434025 |
| |
| 基金项目： | 国家重点研发计划项目（2017YFD0301400）；国家重点研发计划项目（2017YFD0800102）。 |
| |
| 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。
|
| 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 |
| 收稿时间： | 2018-10-27 |
|
| 点击此处可从《植物营养与肥料学报》浏览原始摘要信息 |
| 点击此处可从《植物营养与肥料学报》下载免费的PDF全文 |
