谷子土壤微生物群落结构及功能预测分析

doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2023.05.025

摘要/Abstract

摘要：

为探究谷子土壤微生物群落结构及其功能，以不同谷子品种在不同生育期根际及非根际土壤微生物为研究对象，利用扩增子测序方法分析土壤细菌及真菌组成结构及功能。结果表明，细菌群落以变形菌门及拟杆菌门为主，合计占比33.11%~56.01%，且在成熟期占比最低;真菌群落以子囊菌门为主，占比介于67.48%~92.29%，且从出苗期到抽穗期再到成熟期呈现先增后减的变化趋势。根际土壤中拟杆菌门与总磷含量呈显著负相关，非根际土壤中拟杆菌门与pH呈显著正相关;非根际土壤中子囊菌门与总氮含量呈显著正相关。细菌群落功能多样性丰富，共涉及代谢及遗传信息处理等7类一级功能，氨基酸代谢及碳水化合物代谢等41类二级功能;真菌群落包括腐生及病理营养型等9种营养类型，未定义腐生菌及植物病原菌等细分功能分组26类。可见，谷子土壤微生物群落结构及功能丰富。

关键词: 谷子, 扩增子测序, 土壤微生物, 群落结构, 群落功能

Abstract:

Rhizosphere and non-rhizosphere microbes of different millets in different periods were taken as research objects, and amplicon sequencing was used to investigate the soil microbial structure and function. The results showed that the main phyla of bacteria were Proteobacteria and Bacteroidota which ranged from 33.11% to 56.01% and the lowest proportion was in mature stage. The main phyla of fungi was Ascomycota which ranged from 67.48% to 92.29%, and Ascomycota had a trend of increasing first and then decreasing. Spearman correlation analysis revealed that Bacteroidota in rhizosphere had significantly negative correlation with total phosphorous, Bacteroidota in non-rhizosphere had significantly positive correlation with pH, Ascomycota in non-rhizosphere had significantly positive correlation with total nitrogen, respectively. The bacteria were rich in functional diversity with seven functions at primary function, including metabolism, genetic information processing and so on, and 41 functions at secondary function, including amino acid metabolism, carbohydrate metabolism and so on. The fungi community consisted of nine types of nutrients, such as saprotroph and pathotroph types, and included 26 functional subgroups, such as undefined saprophytes and plant pathogens. In summary, millet soil microbial structure and function were rich.

Key words: Millet, Amplicon sequencing, Soil microbes, Community structure, Community function

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图/表 7

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表1

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图6

参考文献 37

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序号 Number	样品 Sample	土壤含水率 SWC (%)	pH	有机质 OM (g/kg)	全氮 TN (%)	全磷 TP (%)	全钾 TK (%)	速效钾 AK (mg/kg)	速效磷 AP (mg/kg)	碱解氮 AN (mg/kg)
1	MR29	1.90±0.00a	8.85±0.01a	23.65±5.35a	0.10±0.01a	0.06±0.00b	0.04±0.00a	209.50±5.50a	21.00±2.20b	109.90±14.10a
2	MN29	2.70±0.50a	8.84±0.09a	12.50±1.80a	0.09±0.00a	0.07±0.00b	0.03±0.01a	189.00±9.00a	23.25±1.35b	135.00±3.00a
3	MR14	2.95±0.15a	8.85±0.09a	17.85±1.35a	0.10±0.00a	0.07±0.00ab	0.04±0.00a	229.50±12.50a	28.70±1.70ab	127.20±45.80a
4	MN14	2.10±0.20a	8.82±0.03a	15.45±0.25a	0.10±0.00a	0.07±0.00ab	0.04±0.00a	209.00±25.00a	20.80±2.00ab	93.10±6.90a
5	MR8311	2.65±0.05a	8.89±0.08a	20.70±7.80a	0.10±0.00a	0.08±0.01a	0.03±0.00a	225.50±5.50a	30.85±1.85a	150.50±0.50a
6	MN8311	1.45±0.15a	8.89±0.11a	25.70±3.50a	0.09±0.01a	0.07±0.00a	0.04±0.00a	215.50±6.50a	26.15±1.75a	125.45±44.55a