科研产出
基于高通量测序分析辣椒/玉米套作对辣椒根际土壤细菌多样性的影响
《西南农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]从微生物角度揭示辣椒/玉米套作模式的优越性,为此模式的大力推广及高效栽培提供基础理论依据.[方法]利用Illumina高通量测序技术,分析辣椒/玉米套作、辣椒净作2个试验处理情况下,辣椒根际土壤细菌多样性及群落组成结构.[结果]辣椒/玉米套作后,辣椒根际土壤细菌的Chao1、Ace、Shannon指数均有所增加,增幅为3.07%~7.53%;2个处理在门、纲、目、科、属水平上排名前10的优势细菌种类相同,最大优势菌门均为变形菌门,占土壤细菌总量的88%以上,但各细菌数量发生变化,细菌群落组成结构发生变化;套作后辣椒根际土壤细菌富集并达到组间显著性差异的微生物种类有56种,主要有亚硝化单胞菌科(从目到科)、硝化螺旋菌属(从门到属)、Ignavibacteriaceae(从门到科)、丰佑菌属(从纲到属);辣椒净作仅10种,主要为脱铁杆菌科(从门到科).[结论]辣椒玉米套作后,辣椒根际土壤细菌丰富度和多样性增加,富集并达到组间显著性差异的微生物种类明显增多,其中与氮素循环有关的亚硝化单胞菌科(从目到科)和硝化螺旋菌属(从门到属)显著增加,土壤微生物优势明显.
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4种周年轮作模式对耕作层土壤微生物的影响
《中国农学通报 》 2022 CSCD
摘要：为明确不同轮作模式下耕作层土壤微生物群落的变化,揭示水旱轮作有益于蔬菜可持续生产的潜在机理.本文设计4种常见的轮作模式,在同一地理区域固定试验田块进行长期轮作试验,并利用高通量测序技术测定土壤中真菌的ITS1区域序列和细菌的16SrDNA的V3-V4可变区序列,进行土壤微生物多样性分析.结果表明:Alpha多样性分析表明,在4种周年轮作模式下,耕作层土壤真菌群落多样性发生了显著变化,水旱轮作模式(SH)的Shannon指数显著高于嫁接模式(JJ)和蔬菜轮作LZ模式(LZ)的,而与蔬菜轮作LD模式(LD)的无显著差异.耕作层土壤细菌群落多样性和丰富度均发生显著变化,SH模式的Shannon指数和ACE指数均显著高于LD模式的,且SH模式的Shannon指数显著高于其他模式的.主坐标分析表明,4种周年轮作模式间,耕作层土壤微生物群落发生显著分化,SH模式和LZ模式均各自成组,JJ模式与LD模式聚为一组.组间物种差异显著性分析表明,SH模式有7个属真菌和26个属细菌的丰富度显著高于其他模式的,LD和LZ模式分别有4个属真菌和7个属细菌的丰富度显著高于其他模式的,JJ模式只有1个属细菌的丰富度显著高于其他模式的.不同轮作模式长期周年轮作下耕作层土壤微生物群落发生了显著变化.长期水旱轮作提高了土壤微生物群落多样性,增加了有益菌种类和相对丰度,更有利于蔬菜可持续生产.
关键词： 水旱轮作 微生物多样性 高通量测序 黄瓜 枯萎病 镰刀菌
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原料对盐渍泡菜细菌类群及基因功能的影响
《食品研究与开发 》 2021 北大核心
摘要：为探究原料对盐渍泡菜中细菌类群产生的影响,采用MiSeq高通量测序技术对两类盐渍泡菜的细菌类群进行比较分析,并采用PICRUSt对其基因功能进行预测.结果显示,发酵沙葱的香农指数、超1指数、Firmicutes(硬壁菌门)、Lactobacillus(乳酸杆菌属)、Pantoea(泛菌属)、Lentibacillus(慢生芽胞杆菌属)和Rahnella(拉恩氏菌属)的相对含量均显著偏高(P<0.05),而菌群能量生产和转换、氨基酸转运与代谢、核苷转运与代谢和转录等功能基因的表达均显著偏低(P<0.05).分别有68个和2个分类操作单元仅存在于所有发酵沙葱或青椒样品中,累计平均含量分别为8.40%和0.037%.经多元方差分析发现,两类盐渍泡菜细菌类群和基因功能的整体差异均显著(P<0.05).由此可见,原料对盐渍泡菜的细菌类群与菌群基因功能的表达具有显著的影响.
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桑轮纹病发生区桑叶表面细菌群落结构在冠层内的分异
《中国生态农业学报(中英文) 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：探明桑轮纹病发生区冠层内叶表面微生物多样性、结构组成和功能的变化情况,有助于快速筛选控制桑轮纹病病原菌（Gonatophragmium mori）潜在的拮抗微生物。本研究基于高通量测序技术,分析冠层上部和下部叶片上表面和下表面细菌相对丰度的差异。结果发现:1)在多样性指数（Shannon）上,冠层上部叶片是冠层下部叶片的1.26倍,冠层内叶片上表面是下表面的1.49倍。2)在结构上,冠层下部叶片的下表面（LB）和冠层上部叶片的下表面（UB）的优势属均为泛菌属（Pantoea）,其相对丰度分别为38.04%和25.31%,而冠层下部叶片的上表面（LS）为沙雷氏菌属（Serratia）、冠层上部叶片的上表面（US）为寡养单胞菌属（Stenotrophomonas）,其相对丰度分别为18.0%、23.73%。3)在功能上,冠层下部叶片细菌的碳水化合物和氨基酸的运输和代谢功能比冠层上部叶片强,然而脂质的运输和代谢功能比冠层上部叶片弱;冠层上部叶片上表面细菌的细胞壁生物发生功能比下表面强,而氨基酸的运输和代谢功能弱于下表面;冠层下部叶片上表面细菌的次生代谢物的生物合成、运输和分解代谢和脂质运输和代谢功能强于下表面,而细胞运动比下表面弱。4)冠层内叶片表面芽孢杆菌属（Bacillus）、不粘柄菌属（Asticcacaulis）和苯基杆菌属（Phenylobacterium）的相对丰度与病原菌的相对丰度负相关性显著（P<0.05）,相关性最大的为芽孢杆菌属,系数为-0.87。上述结果表明桑轮纹病发生区冠层内桑叶上下表面细菌群落的多样性、结构组成和功能存在显著差异,对进一步研究桑轮纹病的生物防控具有一定的科学意义。
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十字花科作物根肿病对根际土壤微生物群落的影响
《生态学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为探究根肿病对十字花科作物根际土壤微生物多样性的影响,以罹病大白菜和健康株根际土壤为研究对象,采用高通量测序技术对2组样本的细菌16S rDNA和真菌ITS基因进行序列测定,分析了样本间的微生物群落结构和组成差异,同时测定根际土壤理化性质,探讨根肿病、土壤微生物群落、土壤环境因子三者的相关性。研究表明:1)患病植株根际土壤pH和总磷、总钾、碱解氮、速效钾含量显著低于正常植株根际土,而交换性钙含量明显增加。2)根肿病的发生降低了根际土壤中细菌种群的丰富度和多样性程度,但对根际土壤中的真菌α-多样性无明显影响。3)变形菌门、拟杆菌门、放线菌门等是所测土壤样本的主要优势细菌种群,其中患病植株根际土壤中拟杆菌门丰度显著高于健康植株根际土壤,放线菌门丰度则显著降低(P<0.05)。优势细菌纲为γ-变形菌纲、拟杆菌纲、α-变形菌纲、放线菌纲、酸杆菌纲等,2组土壤样本间多种优势细菌纲相对丰度差异显著。4)根际土壤优势真菌类群为子囊菌门、被孢霉门、担子菌门和壶菌门,其相对丰度在患病和健康株根际土壤样本中均有明显差异。主要真菌纲为散囊菌纲、被孢霉纲、锤舌菌纲等,并且土壤样本间的多种优势真菌纲相对丰度存在显著性差异。5)主坐标分析结果表明病株根际土壤与健康株根际土壤细菌和真菌群落结构差异明显,冗余分析结果显示速效钾和交换性钙是根际土壤微生物群落变化的主要影响因素。研究结果为揭示根肿病发生的根际微生态机制以及研发根肿病综合防控技术提供理论支撑。
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泡菜水品质和细菌类群的关联性
《食品与发酵工业 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：首先使用电子舌和电子鼻对泡菜水的品质进行评价,继而采用MiSeq高通量测序技术对其菌群结构进行解析,最后对泡菜水品质和细菌类群的关联性进行了研究.结果表明:泡菜水中,酸味是差异最大的滋味指标;芳香类物质、氮氧化物和乙醇是差异较大的挥发性风味物质;泡菜水中的细菌主要是隶属于Firmicutes(硬壁菌门)的Pediococcus(片球菌属,55.53%)和Lactobacillus(乳杆菌属,29.83%),且在属水平上不同样品的微生物类群存在差异;Procrustes分析显示,泡菜水菌群结构和品质结构显著相关(P=0.001),Pearson相关性分析显示乳杆菌属与3个对芳香型化合物敏感的传感器响应值均呈显著正相关(P<0.05).由此可见,细菌类群影响泡菜水品质,其中乳酸杆菌对泡菜品质的形成具有重要作用.
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洱海流域油菜-水稻轮作农田土壤细菌多样性特征
《西南农业学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]解析洱海流域油菜-水稻轮作农田土壤细菌多样性特征,探讨水旱轮作对土壤微生物多样性的影响.[方法]运用微生物核糖体RNA基因靶向测序技术和荧光定量PCR技术,研究了连续7Y油菜-水稻种植后土壤细菌种群结构的组成、丰度和碳氮转化功能基因丰度变化特征,结合Perason相关性分析,解析细菌种群结构与土壤碳氮素之间的关系.[结果]土壤有机质(OM)和全氮(TN)与细菌种群中的变形菌门(Proteobacteria)和酸杆菌门(Acidobacteria)的种群相对丰度呈显著负相关关系,与绿弯菌门(Chloroflexi)和放线菌门(Actinobacteria)的种群相对丰度呈显著正相关关系.在油菜和水稻种植季,不同处理间Clean tags数量、OTUs丰度及α多样性指数差异性不显著(P≥5),门分类水平上的优势细菌种群相对丰度差异性不显著(P≥5).土壤碳氮转化功能基因qPCR统计分析结果表明,处理间固碳基因cbbL-R和氨氧化基因amoA的拷贝数差异性不显著,有机碳源物料配施化肥显著提高固氮基因nifH和氨氧化基因amoA拷贝数(P<0.05).[结论]油菜和水稻种植季土壤细菌种群结构组成和碳氮转化功能基因丰度呈相似变化趋势,水旱轮作对土壤细菌种群多样性的影响不显著,其稳定性可能与土壤本底较高的碳氮素储量有关.
关键词： 油菜-水稻轮作 土壤细菌种群结构 高通量测序 碳氮转化功能基因 qPCR定量分析
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盐渍藠头盐水细菌多样性及基因功能预测分析
《中国酿造 》 2020
摘要：采用Mi Seq高通量测序技术对来凤地区盐渍藠头盐水细菌多样性进行解析,并采用PICRUSt技术对其基因功能进行预测.结果表明,99.58%的基因序列长度为425~451 bp,基本覆盖16S r RNA V3-V4区序列;优势细菌门为硬壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria),平均相对含量分别为43.94%、33.12%和18.21%;优势细菌属为乳杆菌属(Lactobacillus)、假单胞菌属(Pseudomonas)和嗜热油菌属(Thermoleophilum),平均相对含量分别为30.28%、18.21%和16.13%;共有219个核心操作分类单元(OTU),包含的序列数占总序列数的75.56%;盐渍藠头盐水中可能共有大量具有较强氨基酸转运和代谢功能的细菌类群.
关键词： 藠头 高通量测序 细菌多样性 乳酸菌 基因功能预测
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土壤细菌群落对湿热灭菌蚕沙还田的响应
《西南农业学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：【目的】本文旨在揭示无外源微生物干扰下,土壤微生物群落对蚕沙中养分物质的利用状况,探索蚕沙无害化还田后的生态效应。【方法】通过向土壤中添加湿热灭菌蚕沙的方式来模拟无害蚕沙还田,并采用高通量测序技术测定土壤细菌群落结构及多样性,以揭示土壤微生物对于湿热灭菌蚕沙还田的快速响应状况。【结果】湿热灭菌蚕沙还田对土壤细菌结构无显著的影响(P> 0. 05),但减少了土壤细菌的种类,其Chao I指数、Shannon多样性指数和Simpson多样性指数显著降低(P <0. 05)。较对照而言,与纤维素降解相关的厚壁菌门、放线菌门和变形菌门细菌的相对丰度在湿热灭菌蚕沙还田条件下会显著增加,特别是一些链霉菌属、芽孢杆菌目、梭菌科、毛螺菌科、短波单胞杆菌属、固氮螺旋菌属和假黄单胞菌属的细菌类群。【结论】土壤细菌群落的结构和功能相对稳定,湿热灭菌蚕沙还田会快速激活与纤维素代谢相关的细菌类群,并通过增加相对丰度的方式促进土壤自我修复。
关键词： 蚕沙 高通量测序 群落结构 群落结构 微生物多样性 纤维素降解
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川西北高寒牧区不同人工草地对土壤微生物多样性影响
《草业学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为阐明人工种植牧草对川西北高寒草地生态系统土壤微生物群落结构和组成的影响,以川西北高寒牧区紫花苜蓿人工草地(Group 1)、燕麦人工草地(Group 2)以及天然草地(Group 3)土壤为对象,采用Illumina Hiseq测序平台对3个草地类型土壤细菌的16S rDNA和真菌的内转录间隔区(Internal Transcribed Spacer,ITS)基因进行序列测定,分析了各样本土壤微生物群落的组成和结构特征。结果表明:1)3种草地植被类型中土壤细菌群落丰富度和多样性无明显差异,真菌群落丰富度亦无显著差异,仅紫花苜蓿人工草地真菌群落多样性程度较燕麦人工草地和天然草地土壤高。2)所测土壤样本主要优势细菌类群为变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、疣微菌门(Verrucomicrobia)等,人工草地土壤中酸杆菌门丰度显著低于天然草地土壤(P<0.05),放线菌门丰度显著高于天然草地土壤(P<0.05)。主要优势细菌纲为Spartobacteria纲、α-变形菌纲(α-proteobacteria)、β-变形杆菌纲(β-proteobacteria)、Thermoleophilia纲、酸杆菌纲(Acidobacteria)和放线菌纲(Actinobacteria)等,人工草地与天然草地土壤中多种优势细菌纲相对丰度存在显著性差异(P<0.05)。3)3种草地植被类型土壤优势真菌门是子囊菌门(Ascomycota)、接合菌门(Zygomycota)、担子菌门(Basidiomycota);优势真菌纲有接合菌纲(Zygomycotes)、粪壳菌纲(Sordariomycetes)、伞菌纲(Agaricomycetes)、锤舌菌纲(Leotiomycetes)、座囊菌纲(Dothideomycetes)等,并且各区组间多种优势真菌纲相对丰度差异明显。4)β-多样性结果显示3种草地植被类型土壤细菌和真菌结构均差异明显,且天然草地与人工草地之间的土壤微生物差异系数大于两种人工草地之间的土壤微生物差异系数;聚类分析显示人工种植牧草显著提高了土壤中生防菌类群的相对丰度,同时,土壤中病原真菌的丰度较天然草地土壤也大幅增加。
关键词： 川西北高寒牧区 人工草地 高通量测序 微生物多样性
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