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秸秆还田下连作对黄瓜土壤细菌群落结构和多样性的影响 被引量：2
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作者 李杨 宋立群 +4 位作者 敖静 刘晓辉 高晓梅 孙玉禄 朱巍巍 《中国土壤与肥料》 北大核心 2025年第2期65-75,共11页
为研究秸秆还田下设施黄瓜连作不同年限对土壤细菌群落结构和多样性的影响,探索秸秆还田下连作土壤修复的微生物学机理,以玉米秸秆还田下设施黄瓜连作1、3、5、10和15年的根区土壤为研究对象,利用高通量测序和实时定量PCR技术解析土壤... 为研究秸秆还田下设施黄瓜连作不同年限对土壤细菌群落结构和多样性的影响,探索秸秆还田下连作土壤修复的微生物学机理,以玉米秸秆还田下设施黄瓜连作1、3、5、10和15年的根区土壤为研究对象,利用高通量测序和实时定量PCR技术解析土壤细菌群落组成、群落多样性和潜在功能的变化特征,分析其变化规律。秸秆还田下连作土壤有机质和全氮含量提高,铵态氮含量降低,土壤pH呈先降后升的趋势,电导率呈逐年上升的趋势,碱性磷酸酶和蔗糖酶活性升高。不同处理土壤细菌的基因拷贝数为2.98×10^(9)~7.81×10^(9)个/g,秸秆还田下连作提高了土壤细菌的丰度。放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、厚壁菌门(Firmicutes)4个菌门相对丰度稳定在75%以上,随着连作年限延长绿弯菌门和酸杆菌门(Acidobacteria)的相对丰度均有所增加,厚壁菌门的相对丰度有所减少。多样性分析表明,秸秆还田下土壤中细菌的多样性无显著变化(P>0.05)。主坐标分析显示,连作可以影响细菌群落结构,不同处理细菌群落结构均差异极显著(P<0.01)。FAPROTAX功能预测显示,化能异养型和好氧化能异养型为主要类型。共现网络分析中,秸秆还田下连作提升了属水平网络的复杂度和稳定性。冗余分析结果显示,全磷对土壤细菌群落结构的影响最为显著(F=3.5,P=0.002),解释了21.3%的群落变化,贡献率依次为全磷>铵态氮>有效磷>pH>速效钾>电导率>全氮>有机质;细菌群落对脲酶的影响最显著(F=4.6,P=0.002),解释了26.3%的群落变化,对各酶活的影响顺序为脲酶>过氧化氢酶>蔗糖酶>多酚氧化酶>碱性磷酸酶。因此,秸秆还田对稳定连作土壤细菌多样性具有积极作用及在缓解设施作物连作障碍中的有益效果,土壤全磷是影响土壤细菌群落结构变化的主效环境因子,细菌群落的改变对土壤脲酶活性影响最大。 展开更多
关键词 秸秆还田 连作 细菌群落多样性 功能预测 土壤理化性质
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锰离子胁迫下解淀粉芽孢杆菌A-3代谢响应
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作者 敖静 李杨 +2 位作者 刘晓辉 宋立群 胡琴琴 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第5期1276-1285,共10页
为研究解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)A-3对还原型Mn^(2+)胁迫的代谢响应,以A-3无菌发酵液为研究对象,通过添加Mn^(2+),利用非靶向代谢组学技术对A-3全部小分子代谢物进行鉴定,根据变量权重重要性排序(VIP>1),结合T检... 为研究解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)A-3对还原型Mn^(2+)胁迫的代谢响应,以A-3无菌发酵液为研究对象,通过添加Mn^(2+),利用非靶向代谢组学技术对A-3全部小分子代谢物进行鉴定,根据变量权重重要性排序(VIP>1),结合T检验来筛选差异性表达代谢物,通过KEGG数据库对A-3代谢通路进行拓扑分析。结果表明:Mn^(2+)胁迫对A-3发酵液中代谢物变化有显著影响;共鉴定到332个差异代谢物,阳离子模式检测到175个,阴离子模式检测到157个。其中上调代谢物114个,如3-甲基吲哚丙酮酸酯、精胺、腺苷等;下调218个,如5-羟基赖氨酸、柠檬酸、均质酸等小分子有机酸。通过KEGG富集和代谢通路拓扑分析,找到P<0.05的代谢通路22条,其中对丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢途径影响最显著。研究表明,Mn^(2+)的添加改变了A-3的细胞代谢水平,使精胺表达量上调,Mn^(2+)参与谷胱甘肽代谢以及泛酸盐和CoA生物合成等重要的代谢及生物合成途径;A-3主要通过调节氨基酸、核苷以及小分子有机酸类化合物的表达量来应对Mn^(2+)胁迫。 展开更多
关键词 Mn^(2+) 解淀粉芽孢杆菌 非靶向代谢组学 代谢物
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温室黄瓜连作土壤真菌多样性变化分析 被引量：8
3
作者 李杨 敖静 +4 位作者 孙玉禄 高晓梅 刘晓辉 桓明辉 池景良 《中国土壤与肥料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期34-41,共8页
以温室黄瓜连作1、3、5和7年的根际土壤为研究对象,利用Illumina MiSeq高通量测序技术分析土壤真菌ITS1区域土壤微生物群落结构和多样性的变化,利用FUNGuild对菌群功能进行预测,同时测定不同连作年限土壤的理化性质和相关酶活性变化。... 以温室黄瓜连作1、3、5和7年的根际土壤为研究对象,利用Illumina MiSeq高通量测序技术分析土壤真菌ITS1区域土壤微生物群落结构和多样性的变化,利用FUNGuild对菌群功能进行预测,同时测定不同连作年限土壤的理化性质和相关酶活性变化。结果表明:不同连作年限土壤真菌在门水平上的群落组成变化明显,子囊菌门在连作5和7年样品中相对丰度分别下降9.94%和28.24%,而在连作3年样品中无明显变化,担子菌门相对丰度在连作3年样品中显著降低后又逐年上升。随着连作年限的增加,LEfSe分析显示,土壤中起主要作用的真菌属水平变化明显,群落丰度先增后减,但群落多样性提升。对不同连作年限真菌群落进行功能预测,479个OUT被划分为8个真菌功能类群,约占总OTU数量的39.75%,腐生菌是主要的功能菌群,其次是病原菌/腐生/共生过渡型和植物病原菌等,共生菌和腐生菌的相对丰度在连作7年样品中最高。环境因子的聚类分析显示,碱解氮(AN)和脲酶(SUR)聚为一类,有效磷(AP)和速效钾(AK)聚为一类,土壤真菌群落与p H、AN、SUR和AP具有显著相关性(P<0.05),对真菌菌群影响表现为SUR>AP>AN>pH。 展开更多
关键词 黄瓜 连作 真菌群落结构 Illumina MiSeq 功能
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