Cd脅迫對(duì)馬鈴薯根際土壤細(xì)菌群落組成及多樣性的影響
發(fā)布時(shí)間:2021-12-22 01:31
為揭示Cd脅迫下馬鈴薯根際土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)差異及根際細(xì)菌對(duì)Cd脅迫的響應(yīng)特征,并為深入研究馬鈴薯根際土壤細(xì)菌與耐Cd性之間的關(guān)系提供理論基礎(chǔ),應(yīng)用高通量測(cè)序技術(shù)對(duì)不同含量(0、10、50、100 mg/kg)Cd脅迫下馬鈴薯根際土壤細(xì)菌多樣性和群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究。結(jié)果表明,Cd含量為100 mg/kg時(shí),馬鈴薯根際土壤細(xì)菌多樣性最低;Cd含量為10 mg/kg時(shí),馬鈴薯根際土壤細(xì)菌多樣性最高。在門水平上,變形菌門(Proteobacteria)為優(yōu)勢(shì)菌門,占比為37.78%~48.28%;在屬水平上,水恒桿菌屬(Mizugakiibacter)為優(yōu)勢(shì)菌屬,占比為9.16%~20.44%。主成分分析表明,馬鈴薯根際土壤細(xì)菌受Cd脅迫后,其群落結(jié)構(gòu)與對(duì)照具有明顯差異。利用相關(guān)性分析得到3個(gè)對(duì)Cd具有耐性的細(xì)菌菌屬,分別是苔蘚桿菌屬(Bryobacter)、Flexivirga和Jatrophihabitans。
【文章來(lái)源】:河南農(nóng)業(yè)科學(xué). 2020,49(06)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:11 頁(yè)
【部分圖文】:
Cd脅迫下馬鈴薯根際土壤樣品細(xì)菌 OTU 數(shù)量韋恩圖
由圖2可知,4 個(gè)不同處理的土壤細(xì)菌稀釋性曲線均呈先上升隨后趨于平緩的趨勢(shì),更多的數(shù)據(jù)量只會(huì)產(chǎn)生少量新的OTU,說(shuō)明取樣基本合理,樣本能夠比較真實(shí)地反映不同處理土壤中細(xì)菌群落。結(jié)合覆蓋率和稀釋性曲線數(shù)據(jù)可知,測(cè)序結(jié)果包含了大多數(shù)細(xì)菌類群, 可以反映不同處理土壤中細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)組成。2.3 Cd脅迫下馬鈴薯根際土壤細(xì)菌的群落組成
由圖3可知,在門水平上,將樣本中相對(duì)豐度占比<0.01的樣品歸為一類(Others)后發(fā)現(xiàn),Cd脅迫下馬鈴薯根際土壤細(xì)菌群落主要屬于11門:變形菌門(Proteobacteria)、放線菌門(Actinobacteria)、厚壁菌門(Firmicutes)、綠彎菌門(Chloroflexi)、 Saccharibacteria、酸桿菌門(Acidobacteria)、擬桿菌門(Bacteroidetes)、 芽單胞菌門(Gemmatimonadetes)、浮霉菌門(Planctomycetes)、藍(lán)藻門(Cyanobacteria)和Unclassified_k_norank?傮w而言,變形菌門豐度最高,占比為37.78%~48.28%,為優(yōu)勢(shì)菌門;其次為放線菌門,占比為10.14%~17.16%;已命名菌門中藍(lán)藻門豐度最低,占比為0.19%~2.07%。與對(duì)照土壤(Cd0)相比,放線菌門、綠彎菌門和藍(lán)藻門的豐度增加,表明放線菌門、綠彎菌門、藍(lán)藻門對(duì)重金屬Cd具有耐受性。在屬水平上(細(xì)菌群落的相對(duì)豐度用對(duì)數(shù)表示),對(duì)4個(gè)處理的土壤細(xì)菌豐度分布特征進(jìn)行聚類(圖4),Cd100與Cd50處理土壤細(xì)菌類群相似度最高,其與Cd10 處理聚為一類;Cd0與上述3個(gè)處理聚成的一大類為同一水平。在屬水平上獲得了前50個(gè)優(yōu)勢(shì)菌屬,其中,豐度>1%的有水恒桿菌屬(Mizugakiibacter)、類芽孢桿菌屬(Paenibacillus)、Norank_p__Saccharibacteria、產(chǎn)黃桿菌屬(Rhodanobacter)等24個(gè)菌屬。其中,水恒桿菌屬占比為9.16%~20.44%,Norank_p__Saccharibacteria占比為5.36%~12.11%,產(chǎn)黃桿菌屬占比為3.67%~5.26%,顯著富集在各個(gè)處理中。此外,在Cd脅迫后,部分具有優(yōu)勢(shì)的菌屬消失,出現(xiàn)了新的菌屬。Norank_c__TK10和Norank_f__DA111僅出現(xiàn)在對(duì)照組中。另外一些菌屬僅在某一Cd處理中出現(xiàn),如德沃西亞菌屬(Devosia)、Paenibacillus僅存在于Cd10處理中。以上結(jié)果表明,土壤受Cd脅迫后,其細(xì)菌群落發(fā)生了明顯變化。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Cd、Zn、Pb、Cu復(fù)合污染對(duì)斑茅生長(zhǎng)及吸收富集的影響[J]. 王天順,陳偉,蔣文艷,楊玉霞,段維興,王海軍,李曉妤,廖潔,莫磊興. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué). 2020(05)
[2]根際促生菌對(duì)煙草吸收和積累Cd的影響[J]. 李一倫,張妍妍,余浩,余輝,殷全玉,李本銀,李烜楨,李俊朋,吳明作. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué). 2020(04)
[3]生理阻隔劑對(duì)苗期小麥生長(zhǎng)和鎘、砷及微量元素含量的影響[J]. 易柏竹,賈瑞,王寧,姚晨,李本銀,李烜楨,張治鈉,陳興,趙永鑒. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué). 2020(01)
[4]不同濃度Cd2+脅迫下煙草實(shí)時(shí)熒光定量PCR內(nèi)參基因的篩選[J]. 池俊玲,趙一博,郭江波,張龍,劉漢陽(yáng),辛翠花. 南方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2019(10)
[5]葉面噴施有機(jī)水溶肥鋅與無(wú)機(jī)鋅對(duì)水稻生長(zhǎng)及鎘吸收轉(zhuǎn)運(yùn)的影響[J]. 楊蕾靜,黃運(yùn)湘,向艷艷,黃煌,劉利杉. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué). 2019(07)
[6]外源有機(jī)物配合化肥減施對(duì)水稻產(chǎn)量及鎘吸收的影響[J]. 謝杰,陳院華,秦文婧,楊濤,徐昌旭,董愛(ài)琴. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué). 2019(06)
[7]貴州馬鈴薯產(chǎn)地土壤鎘賦存形態(tài)及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[J]. 符東順,付天嶺,蔡娜,楊世梅,婁飛,何騰兵. 山地農(nóng)業(yè)生物學(xué)報(bào). 2019(02)
[8]土壤改良劑對(duì)鎘污染土壤小麥抗性、光合特性及產(chǎn)量的影響[J]. 張運(yùn)紅,和愛(ài)玲,楊占平,鄭春風(fēng),張潔梅,杜君,駱曉聲,潘曉瑩,薛毅芳. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(12)
[9]深港紅樹林沉積物微生物群落多樣性及其與重金屬的關(guān)系[J]. 丁蘇麗,張祁炅,董俊,陳總威,陳思. 生態(tài)學(xué)雜志. 2018(10)
[10]高通量測(cè)序揭示鈾污染對(duì)土壤真菌群落結(jié)構(gòu)的影響[J]. 肖詩(shī)琦,宋收,陳曉明,戚鑫,張祥輝,田甲,黃森,董發(fā)勤. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2018(08)
博士論文
[1]植物修復(fù)對(duì)土法煉鋅廢渣中重金屬的生物地球化學(xué)過(guò)程的影響[D]. 羅有發(fā).貴州大學(xué) 2018
碩士論文
[1]煙田土壤微生物特征及與青枯病發(fā)生關(guān)系研究[D]. 林書震.鄭州大學(xué) 2019
本文編號(hào):3545532
【文章來(lái)源】:河南農(nóng)業(yè)科學(xué). 2020,49(06)北大核心
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【部分圖文】:
Cd脅迫下馬鈴薯根際土壤樣品細(xì)菌 OTU 數(shù)量韋恩圖
由圖2可知,4 個(gè)不同處理的土壤細(xì)菌稀釋性曲線均呈先上升隨后趨于平緩的趨勢(shì),更多的數(shù)據(jù)量只會(huì)產(chǎn)生少量新的OTU,說(shuō)明取樣基本合理,樣本能夠比較真實(shí)地反映不同處理土壤中細(xì)菌群落。結(jié)合覆蓋率和稀釋性曲線數(shù)據(jù)可知,測(cè)序結(jié)果包含了大多數(shù)細(xì)菌類群, 可以反映不同處理土壤中細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)組成。2.3 Cd脅迫下馬鈴薯根際土壤細(xì)菌的群落組成
由圖3可知,在門水平上,將樣本中相對(duì)豐度占比<0.01的樣品歸為一類(Others)后發(fā)現(xiàn),Cd脅迫下馬鈴薯根際土壤細(xì)菌群落主要屬于11門:變形菌門(Proteobacteria)、放線菌門(Actinobacteria)、厚壁菌門(Firmicutes)、綠彎菌門(Chloroflexi)、 Saccharibacteria、酸桿菌門(Acidobacteria)、擬桿菌門(Bacteroidetes)、 芽單胞菌門(Gemmatimonadetes)、浮霉菌門(Planctomycetes)、藍(lán)藻門(Cyanobacteria)和Unclassified_k_norank?傮w而言,變形菌門豐度最高,占比為37.78%~48.28%,為優(yōu)勢(shì)菌門;其次為放線菌門,占比為10.14%~17.16%;已命名菌門中藍(lán)藻門豐度最低,占比為0.19%~2.07%。與對(duì)照土壤(Cd0)相比,放線菌門、綠彎菌門和藍(lán)藻門的豐度增加,表明放線菌門、綠彎菌門、藍(lán)藻門對(duì)重金屬Cd具有耐受性。在屬水平上(細(xì)菌群落的相對(duì)豐度用對(duì)數(shù)表示),對(duì)4個(gè)處理的土壤細(xì)菌豐度分布特征進(jìn)行聚類(圖4),Cd100與Cd50處理土壤細(xì)菌類群相似度最高,其與Cd10 處理聚為一類;Cd0與上述3個(gè)處理聚成的一大類為同一水平。在屬水平上獲得了前50個(gè)優(yōu)勢(shì)菌屬,其中,豐度>1%的有水恒桿菌屬(Mizugakiibacter)、類芽孢桿菌屬(Paenibacillus)、Norank_p__Saccharibacteria、產(chǎn)黃桿菌屬(Rhodanobacter)等24個(gè)菌屬。其中,水恒桿菌屬占比為9.16%~20.44%,Norank_p__Saccharibacteria占比為5.36%~12.11%,產(chǎn)黃桿菌屬占比為3.67%~5.26%,顯著富集在各個(gè)處理中。此外,在Cd脅迫后,部分具有優(yōu)勢(shì)的菌屬消失,出現(xiàn)了新的菌屬。Norank_c__TK10和Norank_f__DA111僅出現(xiàn)在對(duì)照組中。另外一些菌屬僅在某一Cd處理中出現(xiàn),如德沃西亞菌屬(Devosia)、Paenibacillus僅存在于Cd10處理中。以上結(jié)果表明,土壤受Cd脅迫后,其細(xì)菌群落發(fā)生了明顯變化。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Cd、Zn、Pb、Cu復(fù)合污染對(duì)斑茅生長(zhǎng)及吸收富集的影響[J]. 王天順,陳偉,蔣文艷,楊玉霞,段維興,王海軍,李曉妤,廖潔,莫磊興. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué). 2020(05)
[2]根際促生菌對(duì)煙草吸收和積累Cd的影響[J]. 李一倫,張妍妍,余浩,余輝,殷全玉,李本銀,李烜楨,李俊朋,吳明作. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué). 2020(04)
[3]生理阻隔劑對(duì)苗期小麥生長(zhǎng)和鎘、砷及微量元素含量的影響[J]. 易柏竹,賈瑞,王寧,姚晨,李本銀,李烜楨,張治鈉,陳興,趙永鑒. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué). 2020(01)
[4]不同濃度Cd2+脅迫下煙草實(shí)時(shí)熒光定量PCR內(nèi)參基因的篩選[J]. 池俊玲,趙一博,郭江波,張龍,劉漢陽(yáng),辛翠花. 南方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2019(10)
[5]葉面噴施有機(jī)水溶肥鋅與無(wú)機(jī)鋅對(duì)水稻生長(zhǎng)及鎘吸收轉(zhuǎn)運(yùn)的影響[J]. 楊蕾靜,黃運(yùn)湘,向艷艷,黃煌,劉利杉. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué). 2019(07)
[6]外源有機(jī)物配合化肥減施對(duì)水稻產(chǎn)量及鎘吸收的影響[J]. 謝杰,陳院華,秦文婧,楊濤,徐昌旭,董愛(ài)琴. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué). 2019(06)
[7]貴州馬鈴薯產(chǎn)地土壤鎘賦存形態(tài)及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[J]. 符東順,付天嶺,蔡娜,楊世梅,婁飛,何騰兵. 山地農(nóng)業(yè)生物學(xué)報(bào). 2019(02)
[8]土壤改良劑對(duì)鎘污染土壤小麥抗性、光合特性及產(chǎn)量的影響[J]. 張運(yùn)紅,和愛(ài)玲,楊占平,鄭春風(fēng),張潔梅,杜君,駱曉聲,潘曉瑩,薛毅芳. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(12)
[9]深港紅樹林沉積物微生物群落多樣性及其與重金屬的關(guān)系[J]. 丁蘇麗,張祁炅,董俊,陳總威,陳思. 生態(tài)學(xué)雜志. 2018(10)
[10]高通量測(cè)序揭示鈾污染對(duì)土壤真菌群落結(jié)構(gòu)的影響[J]. 肖詩(shī)琦,宋收,陳曉明,戚鑫,張祥輝,田甲,黃森,董發(fā)勤. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2018(08)
博士論文
[1]植物修復(fù)對(duì)土法煉鋅廢渣中重金屬的生物地球化學(xué)過(guò)程的影響[D]. 羅有發(fā).貴州大學(xué) 2018
碩士論文
[1]煙田土壤微生物特征及與青枯病發(fā)生關(guān)系研究[D]. 林書震.鄭州大學(xué) 2019
本文編號(hào):3545532
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