科研产出
盐胁迫下配施钙肥对花生根际土壤细菌群落结构的影响
《干旱地区农业研究 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为了解不同生育时期盐胁迫下基施钙肥花生根际土壤微生物群落结构变化,以期通过改良盐碱土壤根际微生物环境来提高植物胁迫耐受性.采用盆栽试验设置不同盐胁迫强度及基施钙肥处理,以花生不同生育时期根际土壤为研究对象,通过构建细菌16S rRNA基因文库和高通量测序技术进行测序,并对测序结果进行生物信息学分析.结果表明:各处理土壤样本细菌物种多样性高且分布均匀,盐胁迫可提高花生根际微生物群落相对丰富度和多样性,并与生育时期有关;盐胁迫、生育时期和外源施钙各处理样本的优势菌纲、优势菌科及优势菌种相同,其优势菌纲均为放线菌纲(Actinobacteria)、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)、γ-变形杆菌纲(Gammaproteobacteria)、疣微菌纲(Verrucomicrobiae)、Saccharimonadia、芽单胞菌纲(Gemmatimonadetes)、拟杆菌纲(Bacteroidia)和酸杆菌纲(Ac-idobacteriia)等8种,优势菌科有norank_o__Saccharimonadales、鞘脂单胞菌科(Sphingo monadaceae)、芽单胞菌科(Gemmatimona daceae)、伯克氏菌科(Burkhold eriaceae)和norank_o__Gaiellales菌科等;盐胁迫和基施钙肥处理均能显著提高γ-变形杆菌纲(Gammaproteobacteria)和疣微菌纲(Verrucomicrobiae)丰度,并随生育时期的延长和盐胁迫强度增大更为明显,高盐胁迫下花针期和收获期两菌纲丰度分别是其对照的1.2、1.8倍和1.6、1.5倍,但盐胁迫下基施钙肥处理可使放线菌纲(Actinobacteria)、Saccharimonadia菌纲相对丰度明显降低,并随盐胁迫强度提高相对丰度降幅明显,且开花下针期降幅较大;噬几丁质菌科(Chitinophagaceae)和丰佑菌科(Opitutaceae)的相对丰度受盐胁迫强度和生长阶段影响显著,并随盐胁迫强度升高而显著提高;生长盛期和基施钙肥处理的氨基酸代谢、能量代谢、辅助因子和维生素的代谢和核苷酸代谢等功能基因相对丰度显著提高;盐胁迫严重抑制花生籽仁发育,产量明显降低,高盐胁迫使荚果产量降低40%~50%.
关键词： 花生 盐胁迫 根际土壤 土壤微生物群落 16S rRNA
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盐胁迫对不同生育时期花生根际土壤细菌群落和产量的影响
《华北农学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为明确不同生育时期花生根际土壤微生物群落结构变化对盐胁迫的响应,以花育25为试验材料,采用盆栽试验设置3个盐胁迫梯度处理,研究盐胁迫对花生产量的影响,通过高通量测序技术分析盐胁迫下花生开花期和收获期根际土壤微生物群落结构变化。结果表明:在不同盐胁迫处理下花生根际微生物组成基本相似,但其多样性和丰富度在开花期和收获期有明显差异。高盐胁迫下开花下针期根际细菌群落多样性和丰富度较高,而收获期土壤根际微生物种类丰富度和多样性均降低;不同胁迫处理花生根际土壤的优势菌门均为变形菌门、放线菌门、绿弯菌门、酸杆菌门、疣微菌门、拟杆菌门和Patescibacteria。盐胁迫明显提高了蓝细菌门及γ-变形菌纲、疣微菌纲、拟杆菌纲的相对丰度,尤以开花下针期明显;样本层级聚类结果显示,花生根际微生物菌群多样性差异受花生生长发育阶段和盐胁迫强度影响较大,盐胁迫处理下同一生育时期样本各聚为一类;KEGG代谢功能基因分析表明,所有处理菌群涉及碳水化合物代谢、氨基酸代谢、能量代谢、辅助因子和维生素的代谢等功能基因丰度富集,而涉及信号转导、脂质代谢、复制和修复、异种生物的生物降解和代谢、其他氨基酸的代谢、折叠分类和降解等功能的丰度较低。盐胁迫处理使涉及物质和能量代谢、膜运输、翻译复制和修复以及信号转导等优势细菌功能基因丰度增加,花生百果质量和百仁质量降低,从而降低花生产量。因此,盐胁迫对花生根际细菌群落结构的变化和花生产量影响较大,通过改良土壤微生物环境来提高花生盐胁迫耐受性,为盐碱地区发展花生生产提供理论依据。
关键词： 花生 盐胁迫 根际 土壤微生物群落 16S rRNA基因
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黄河三角洲盐碱地花生根层土壤菌群结构多样性
《生态学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：花生属豆科固氮作物,具较强的抗旱耐盐性,土壤微生物在盐碱土生态系统中具有重要的生态功能.以花生平作、花生/棉花间作为对象,通过16S rRNA基因克隆文库技术分析了黄河三角洲滨海盐碱地花生旺盛生长期不同含盐量盐碱地和非盐碱地0-40cm根层非培养土壤微生物群落组成及其多样性,分析了盐碱地花生根层土壤细菌群落与非盐碱地花生根层土壤细菌群落的差异,为揭示盐碱地花生根层土壤微生物的多样性以及土地利用变化与生态环境效应间的关系奠定基础.利用免培养技术直接从土壤样品提取总DNA,针对细菌基因组16S rRNA基因的V3高变区进行PCR扩增;利用焦磷酸测序的方法对V3高变区PCR产物进行高通量测序,并对测序数据进行生物信息学分析.结果 表明,(1)黄河三角洲滨海盐碱土较高含盐量土壤中根层土壤微生物种类、优势种群数量和群落功能多样性较非盐碱土壤较为丰富.(2)盐碱土花生平作或花生//棉花间作两种种植方式基本不影响二者0-40cm根层土壤微生物优势类群;不同土壤类型和种植模式下,花生和棉花根层土壤中优势菌群均为变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)和酸杆菌门(Acidobacteria)4种菌群,其总丰度为80%-90%.非盐碱土壤中花生根层的酸杆菌门(Acidobacteria)丰度是盐碱土壤中的3倍以上,嗜热油菌纲(Thermoleophilia)和放线菌纲(Actinomycetales)丰度远高于各种盐碱土壤花生平作和花生//棉花间作两种植模式下的花生根层土壤;非盐碱土平作花生0-40cm土层中Rubellimicrobium、Pontibacter和Lamia细菌则显著缺失.(3)土壤类型对土壤微生物菌群类型影响较大,聚类分析表明,10个土壤样本依据土壤含盐量高低和根系分布深度聚为3类,即非盐碱土壤归为1类,盐碱土壤根系密集分布层0-20cm、20-40cm各归为1类.
关键词： 土壤微生物群落 16S rRNA基因 系统发育分析
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