稻虾共作对稻田土壤反硝化细菌nosZ基因数量、多样性及群落结构的影响

论文摘要

对稻虾共作模式下水稻土壤反硝化细菌群落进行研究,以期揭示稻虾复合种养模式下土壤反硝化细菌丰度、群落多样性及组成,为科学研究稻虾共作模式的土壤微生物多样性,维持土壤地力提供理论依据。依托长江大学农学院基地设置常规中稻种植模式(MR)、稻虾共作模式(CR)等2种模式,利用荧光定量PCR和高通量测序平台比较2种模式下水稻土壤反硝化细菌nosZ基因的数量、群落多样性及群落组成。结果表明,稻虾共作显著提高水稻土壤硝态氮、全碳、全氮含量,对碱解氮含量、pH值、碳氮比及铵态氮含量无显著影响。nosZ基因在MR、CR处理中的基因丰度分别为1 g干土1.51×10~6、2.23×10~6拷贝数,CR处理中nosZ基因丰度是MR的1.48倍。CR处理显著提高了土壤nosZ基因的丰度。通过对α群落多样性指数进行方差分析可知,CR处理与MR处理间微生物群落多样性差异不显著。经韦恩(Venn)分析,在目和科水平上,MR处理与CR处理的微生物群落组成显示出较高的相似度,在属与种水平上,2个处理下的土壤微生物群落结构存在差异性,CR处理下的土壤缺失沼泽红假单胞菌。经冗余分析,土壤总碳(TC)含量对nosZ基因群落结构的影响最为显著,其次是pH值、碱解氮含量、硝态氮含量与铵态氮含量。综合分析,稻虾共作可显著提高水稻土壤nosZ基因丰度,稻虾轮作对群落多样性的影响较小,其在种水平上缺失了沼泽红假单胞菌。常规中稻种植模式与稻虾共作模式下的土壤微生物群落结构虽保有一定的相似度,但仍存在差异,土壤总碳含量是影响群落结构差异的主要原因。

论文目录

• 1 材料与方法
•   1.1 试验设计
•   1.2 土壤样品采集
•   1.3 土壤基本理化性质测定
•   1.4 土壤总DNA提取
•   1.5 反硝化微生物nosZ基因扩增与荧光定量PCR分析
•   1.6 高通量测序
•   1.7 数据处理与作图
• 2 结果与分析
•   2.1 不同处理下土壤基本理化性质
•   2.2 测序结果及多样性指数
•   2.3 稻虾种养对土壤nosZ基因丰度的影响
•   2.4 稻虾种养对土壤中nosZ基因物种组成的影响
•   2.5 稻虾种养模式对nosZ基因物种目水平相对丰度的影响
•   2.6 nosZ型反硝化细菌群落结构与土壤理化性质的相关性
• 3 讨论与结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 王蓉,龚世飞,金涛,刘章勇

关键词: 稻虾共作,反硝化作用,荧光定量,高通量测序技术,群落多样性,基因

来源: 江苏农业科学 2019年04期

年度: 2019

分类: 农业科技,基础科学

专业: 生物学,农业基础科学,农艺学

单位: 长江大学农学院,湖北省十堰市农业科学院

基金: 国家重点研发计划(编号:2017YFD0301400,2017YFD0800102)

分类号: S154.3

DOI: 10.15889/j.issn.1002-1302.2019.04.056

页码: 246-251

总页数: 6

文件大小: 1545K

下载量: 380