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基于宏基因组测序的稻蟹共作稻田根际土壤微生物群落功能分析 被引量:3
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作者 宋宇 王鹏 韦月平 《西北农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1466-1475,共10页
为了分析施入生物有机肥的稻蟹共作稻田(HXTCS)的水稻根际土壤微生物的代谢功能,以生物有机肥稻田(YJTCS)为对照,利用Illumina Novaseq测序平台对两种稻田成熟期的根际土壤进行宏基因组测序以分析微生物群落的组成及代谢功能。NR注释结... 为了分析施入生物有机肥的稻蟹共作稻田(HXTCS)的水稻根际土壤微生物的代谢功能,以生物有机肥稻田(YJTCS)为对照,利用Illumina Novaseq测序平台对两种稻田成熟期的根际土壤进行宏基因组测序以分析微生物群落的组成及代谢功能。NR注释结果显示,样品中微生物以细菌为主,约占98.09%,其次为古菌约占1.76%,真菌及其他约占0.15%。LEfSe分析结果表明,河蟹引入生物有机肥稻田后富集更多的细菌和古菌群落的显著差异分类群。COG和CAZy功能基因注释结果显示,HXTCS主要相关功能基因的相对丰度均高于对照组。碳代谢途径基因注释分析结果表明,HXTCS在16个碳代谢途径的基因注释的相对丰度均高于对照组,其中丙酮酸代谢和原核微生物的碳固定途径的相对丰度在2种稻田中差异显著(P<0.05)。氮代谢功能分析结果表明,HXTCS中的反硝化作用、硝酸盐还原作用和谷氨酰胺合成作用的关键酶基因的相对丰度均高于对照组。研究结果说明:河蟹引入生物有机肥稻田后,增加了根际土壤碳水化合物活性酶和主要代谢途径基因的相对丰度,有助于碳代谢及促进根际土壤氮循环中的反硝化作用、硝酸盐还原作用及谷氨酸的合成作用。 展开更多
关键词 稻蟹共作稻田 宏基因组测序 根际 微生物群落功能
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稻蟹共作稻田根际土壤微生物群落与水稻产量的关联分析 被引量:3
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作者 宋宇 《河南农业科学》 北大核心 2022年第10期86-95,共10页
为研究稻蟹共作稻田根际土壤微生物群落结构和功能与水稻生长和产量指标的相关性,设置施入生物有机肥的稻蟹共作稻田(HXTCS)和仅施入生物有机肥稻田(对照,YJTCS)的水稻大田试验,测定水稻的根长、株高、穗长、单穗粒数和千粒质量;利用宏... 为研究稻蟹共作稻田根际土壤微生物群落结构和功能与水稻生长和产量指标的相关性,设置施入生物有机肥的稻蟹共作稻田(HXTCS)和仅施入生物有机肥稻田(对照,YJTCS)的水稻大田试验,测定水稻的根长、株高、穗长、单穗粒数和千粒质量;利用宏基因组测序技术和Spearman相关法分析成熟期水稻生长和产量指标与根际土壤微生物群落结构和功能的相关性。研究结果表明,与对照YJTCS相比,稻蟹共作稻田中水稻的单穗粒数和千粒质量均显著提升(P<0.05);河蟹引入稻田后变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)和广古菌门(Euryarchaeota)的相对丰度分别下降了5.71%、16.12%、51.01%,绿弯菌门(Chloroflexi)、酸杆菌门(Acidobacteria)和疣微菌门(Verrucomicrobia)相对丰度则分别增加了23.35%、41.36%、50.00%。HXTCS土壤中的Chao指数、Ace指数和Shannon指数较对照分别降低了11.22%、7.54%、2.00%。主成分分析结果显示,2个处理间微生物群落结构整体差异较大。Spearman分析结果表明,绿弯菌门与株高和穗长均呈显著负相关(P<0.05);单穗粒数与酸杆菌门、Gemmatimonadetes_d_Bacteria、拟杆菌门(Bacteroidetes)和疣微菌门呈显著或极显著正相关。根际土壤微生物COG(蛋白质相邻类的聚簇)、KEGG(京都基因及基因组百科全书)和碳水化合物活性酶功能注释与水稻生长和产量指标均存在不同程度的相关性。综上,河蟹引入生物有机肥稻田后利于水稻产量指标提升,这与根际土壤微生物群落结构和功能变化有关。 展开更多
关键词 稻蟹共作稻田 根际土壤 宏基因组测序 微生物群落结构 群落功能 水稻生长和产量
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稻虾连作共作稻田生态系统中物质循环和经济效益初步探究 被引量:4
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作者 金万洋 朱光荣 +1 位作者 赵云振 潘丽 《南方农业》 2019年第32期32-33,共2页
稻虾连作是一种新型的农业模式,近年来农学相关学者已经探索出了稻田养蟹、鱼塘养桑蚕等比较成熟和具有代表性的共生合作新型农业模式,旨在利用生态系统中群落之间、生物之间的影响、竞争作用形成良性的生态平衡和反馈调节,达到人们对... 稻虾连作是一种新型的农业模式,近年来农学相关学者已经探索出了稻田养蟹、鱼塘养桑蚕等比较成熟和具有代表性的共生合作新型农业模式,旨在利用生态系统中群落之间、生物之间的影响、竞争作用形成良性的生态平衡和反馈调节,达到人们对农产品绿色健康的新要求,为农业生产者创造更多的收益。基于此,以稻虾连作为例,阐述了共作稻田生态系统的建立、能量流动、效益分析以及理论依据。 展开更多
关键词 稻虾连 共作稻田 物质循环 效益分析
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不同稻田共作模式对土壤细菌群落结构的影响 被引量:22
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作者 宋宇 王鹏 韦月平 《西北农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期216-223,共8页
为探讨不同共作模式对稻田土壤细菌群落多样性和结构的影响,利用Miseq平台Illumina第二代高通量测序技术对河蟹共作稻田(SDHXZ)、龙虾共作稻田(SDLXZ)和稻田单作(SDKBZ)的稻田土壤细菌16S rRNA基因V3-V4区域进行丰富度和多样性指数以及... 为探讨不同共作模式对稻田土壤细菌群落多样性和结构的影响,利用Miseq平台Illumina第二代高通量测序技术对河蟹共作稻田(SDHXZ)、龙虾共作稻田(SDLXZ)和稻田单作(SDKBZ)的稻田土壤细菌16S rRNA基因V3-V4区域进行丰富度和多样性指数以及群落结构分析。结果表明,稻田土壤的主要优势菌门是变形菌门、拟杆菌门、绿弯菌门、放线菌门和酸杆菌门。SDHXZ和SDLXZ中变形菌门和拟杆菌门的相对丰度均高于SDKBZ。优势属中硫化菌属的相对丰度在SDHXZ和SDLXZ中均高于SDKBZ。土壤中氨氮含量是主要菌属的第一影响因子。SDHXZ的Ace指数和Shannon指数均高于SDKBZ。主成分分析结果显示,SDHXZ和SDLXZ与SDKBZ土壤细菌群落构成有一定差异。初步揭示了河蟹和龙虾的引入改变稻田土壤细菌群落的结构,尤其是河蟹的引入增加了稻田土壤细菌群落多样性,丰富了细菌群落组成,进一步扩大了优势菌门和优势菌属的相对丰度。 展开更多
关键词 土壤微生物群落 高通量测序 河蟹共作稻田 龙虾共作稻田
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不同稻田栽培模式下土壤细菌群落多样性分析 被引量:5
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作者 宋宇 王鹏 韦月平 《西南农业学报》 CSCD 北大核心 2020年第2期263-267,共5页
【目的】本文探讨了不同稻田栽培模式下土壤细菌群落组成和多样性的变化。【方法】利用高通量测序技术对河蟹共作稻田(SDHXZ)、非洲雁共作稻田(SDFYZ)和单作稻田(SDKBZ)3种栽培模式表层土壤细菌进行高通量测序及分析。【结果】测序共获... 【目的】本文探讨了不同稻田栽培模式下土壤细菌群落组成和多样性的变化。【方法】利用高通量测序技术对河蟹共作稻田(SDHXZ)、非洲雁共作稻田(SDFYZ)和单作稻田(SDKBZ)3种栽培模式表层土壤细菌进行高通量测序及分析。【结果】测序共获得240 070个有效序列,3157个OTU,48个门,115个纲,224个目,391个科,721个属和1343个种。Venn图显示3个处理组共有的细菌OTU数是1525个,SDFYZ特有OUT数最多为357个,SDHXZ的ace指数和shannon指数均高于SDFYZ和SDKBZ,说明SDHXZ土壤细菌多样性和丰富度高于其他2个处理。稻田土壤细菌多样性与pH和氨态氮相关性较大,丰富度则与硝态氮呈正相关。3个处理的优势菌门和优势菌属基本相同。PCoA分析图显示3个处理的土壤细菌群落结构差异较大。【结论】SDHXZ表层土壤细菌群落多样性和丰度最高,具有更好的土壤细菌生态基础。该研究可为合理选择水稻栽培模式提供一定理论支持。 展开更多
关键词 高通量测序 细菌群落多样性 河蟹共作稻田 非洲雁共作稻田 稻田
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