锰矿、锑矿区构树根际土壤和不同部位放线菌多样性

来源 :中南林业科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:flurryzhang
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
微生物被称为植物的第二基因组,构树-微生物协同是构树适应不良环境的重要机制。当前关于构树微生物的研究主要集中在根际土壤及内生细菌,较少关注放线菌。放线菌作为重要的微生物类群,其群落结构和多样性随环境影响因子的变化规律是否与细菌一致或者具有独特的规律?在重金属胁迫条件下,构树不同部位放线菌生物多样性是否会发生改变?为解决上述科学问题,明晰构树根际土壤和不同部位放线菌多样性,解释构树适应环境的机制以及放线菌在构树抵抗重金属胁迫中可能作用,本研究以湖南湘潭锰矿、湖南冷水江锡矿山和湖南长沙采集的构树根际土壤、根、叶和果实为材料,采用传统的分离培养和高通量测序对放线菌的多样性及其环境因子对其影响进行研究,并以湖南长沙为对照。结果如下:(1)不同生境构树根际土壤放线菌多样性①采用高通量测序,从湖南湘潭锰矿、湖南冷水江锡矿山和湖南长沙构树根际土壤中,共检测到放线菌有6个纲、28个目、58个科、134个属和229个种。湖南长沙根际土壤放线菌Shannon指数、Sobs指数和Chao指数最高,湖南湘潭锰矿次之,湖南冷水江锡矿山最低。湖南长沙构树根际土壤放线菌群落与矿区(湖南湘潭锰矿和湖南冷水江锡矿山),存在显著差异(P<0.05);然而湖南湘潭锰矿和湖南冷水江锡矿山,两者间的根际土壤放线菌群落组成相似。根际土壤理化因子对放线菌群落的影响是速效钾>有效磷>钾>缓效钾>镍;根际土壤重金属含量对放线菌群落的影响是含水率>有效铜>汞>有效锰>铁>镍>镉。②采用传统的分离培养,从构树根际土壤中分离得到85株不同的放线菌,15个属。其中从湖南湘潭锰矿、湖南冷水江锡矿山和湖南长沙的构树根际土壤中,分别得到27株(6个属)、34株(6个属)和24株放线菌(13个属),链霉菌属(Streptomyces)为优势菌群。有抑菌效果的菌株和含有抗生素合成酶基因的数量是湖南冷水江锡矿山>湖南长沙>湖南湘潭锰矿。其中菌株T44T分离于湖南长沙构树根际土壤,采用多相分类确定其为新物种。(2)不同生境构树根内生放线菌多样性①采用高通量测序,从不同生境构树根中,检测到放线菌属于7个纲、32个目、59个科、115个属和197个种。湖南长沙根内生放线菌Shannon指数、Chao指数和Sobs指数>湖南冷水江锡矿山>湖南湘潭锰矿。湖南长沙的构树根内生放线菌群落与矿区(湖南湘潭锰矿和湖南冷水江锡矿山),存在显著差异(P<0.05);然而湖南湘潭锰矿和湖南冷水江锡矿山,两者间的根内生放线菌群落组成相似。重金属含量对放线菌群落的影响是有效铜>镉>锌>汞>铜>有效铅。②采用传统的分离培养,从构树根中分离得到34株不同的放线菌,属于9个属。其中从湖南湘潭锰矿、湖南冷水江锡矿山和湖南长沙的构树根中,分别得到10株(4个属)、19株(5个属)和5株(4个属)。湖南湘潭锰矿和湖南冷水江锡矿山根中优势菌为链霉菌属(Streptomyces),而湖南长沙的优势菌为拟诺卡氏菌属(Nocardiopsis)。有抑菌效果的菌株和含有抗生素合成酶基因的数量是湖南冷水江锡矿山>湖南湘潭锰矿>湖南长沙。菌株Gen01T分离于湖南冷水江锡矿山构树根中,采用多相分类确定其为新物种。(3)不同生境构树叶内生放线菌多样性①从不同生境构树叶中,检测到放线菌属于6个纲、30个目、55个科、96个属和150个种。湖南长沙叶内生放线菌alpha指数(Sobs、Shannon、Chao和Ace指数)最高,其次是湖南湘潭锰矿,最后是湖南冷水江锡矿山。三个不同生境的构树叶内生放线菌群落组成相似。重金属对放线菌群落影响是有效锰>有效铜>铅>铜>有效锌>镉>镍>有效铅。②采用传统的分离培养,从构树叶中分离得到33株不同的放线菌,属于8个属。其中从湖南湘潭锰矿、湖南冷水江锡矿山和湖南长沙的构树叶中,分别得到13株(3个属)、8株(3个属)和12株(4个属),链霉菌属(Streptomyces)为优势菌群。有抑菌效果的菌株和含有抗生素合成酶基因的数量是湖南湘潭锰矿>湖南长沙>湖南冷水江锡矿山。菌株GY16T分离于湖南长沙构树叶中,采用多相分类确定其为新物种。(4)不同生境构树果实内生放线菌多样性①从不同生境的构树果实中,检测到放线菌属于6个纲、24个目、53个科、97个属和147个种。湖南长沙构树果实内生放线菌的Sobs指数和Chao指数>湖南湘潭锰矿>湖南冷水江锡矿山。三个不同生境的构树果实内生放线菌群落组成相似。重金属对放线菌群落影响是镉>有效铜>有效铅>铜>有效锰>铅>镍>有效锌。②采用传统的分离培养,从构树果实中分离得到26株不同的放线菌,属于6个属。其中从湖南湘潭锰矿、湖南冷水江锡矿山和湖南长沙的构树果实中,分别得到14株(3个属)、5株(2个属)和7株(3个属),链霉菌属(Streptomyces)为优势菌群。有抑菌效果的菌株是湖南湘潭锰矿(12株),其次是湖南冷水江锡矿山(5株),最后是湖南长沙(4株)。含有抗生素合成酶基因(PKS Ⅰ、PKS Ⅱ和NRPS)的菌株是:湖南湘潭锰矿(8株)>湖南长沙和湖南冷水江锡矿山(3株)。综上,本研究系统的研究了3个不同生境的构树根际土壤、根、叶和果实之间的放线菌的分布情况,以及环境因子对其的影响。为构树的种植、推广提供了基础,与此同时为植物根际和内生放线菌的研究乃至微生物资源的开发、利用提供依据和丰富的材料。
其他文献
油茶(Camellia oleifera Abel.)是我国南方特色木本油料树种,兼具经济、社会和生态效益。目前,我国油茶产业正处于快速发展阶段,新造林和低产林改造面积逐年增加,区域间引种不可避免。作为秋冬季开花、虫媒授粉、自交不亲和的经济林树种,花期是油茶引种成败的关键。生产中发现油茶花芽对逆境敏感,高温干旱导致花期大幅延迟并影响成花质量。本研究在系统评价10个油茶品种适生性的基础上,以‘常德铁
学位
可溶性有机氮(dissolvedorganic nitrogen,DON)虽仅占土壤N的一小部分,但有高度活跃性和易迁移性,是土壤及水体中可溶性N的主体部分。土壤DON是森林生态系统土壤N转化的重要中间产物,直接关系到N的利用效率和运移强度,在维持陆地和水域生态系统N周转和养分平衡方面起着重要作用,了解土壤DON在森林生态系统中的动态、形成转化、角色及其生态功能具有重要的理论和实践意义。森林演替中
油茶(Camellia oleifera Abel.)是我国特有的木本食用油料树种,主要分布在红壤区,氮素是限制油茶生长的重要因子之一,氮素形态对植物的生长发育有至关重要的影响,铵态氮(NH4+-N)和硝态氮(NO3--N)是植物吸收利用最多的两种氮素形态。本文以油茶主推品种‘湘林1号’‘湘林27号’‘湘林210号’1年生实生苗为材料,用分析纯硫酸铵((NH4)2SO4)、硝酸钠(NaNO3)为氮
学位
仿生超疏水处理能够有效避免木材因吸水吸湿引起的变形、开裂、变色、腐朽等系列问题,还能赋予其导电、阻燃、抗菌、磁性、自清洁等功能,对木材的高值应用与功能拓展具有十分重要的意义。高效制备方法与高强机械稳定性是实现超疏水木材生产应用的关键。本研究基于仿生学原理,提出气相辅助迁移法仿生构建木材超疏水表面,分别从物理、化学的角度出发,设计出多孔缓冲结构、碱液驱动等方式调控超疏水涂层机械强度及其与木材的界面结
信息化、智能化、个性化、私有化的网络新时代,最大程度的解决了信息孤岛问题,催生了数据资源的生产与利用,为风景园林的社会学研究提供了新的视角和方法。风景园林朝着数据获取方式更加多源、即时、客观、精细,管理更加智能的方向前行,其民主性也借助网络得到了更好的维护与发展。在网络数据中,文本话语丰富的语言有助于阐释风景审美,在风景评价中的可靠性已得到初步验证。但在应对网路数据时,传统风景资源评价存在基础理论
随着生态建筑理念的兴起,木材这种绿色环保材料再次被越来越多的建筑工程师们所重视。为充分利用木材抗拉性能好的特点,木-混凝土组合梁也逐步被建筑工程师们所喜爱和研究。木-混凝土组合梁将上部混凝土翼板和下部胶合木梁通过不同类型的剪力连接件连成一个受力共同体,从而能有效利用这两种材料各自的力学特点。相较于常用的钢筋混凝土梁,木-混凝土组合梁更契合生态环保的建筑理念。受木材和混凝土材性不同的影响,以及剪力连
氮(N)、磷(P)是影响生态系统生产力的主要养分因子,两者共同调控植物生长发育、土壤养分循环和水土保持等关键生态过程。目前N、P循环关键过程的研究主要集中在单一养分或单一过程随植被恢复的演变等方面,从植物—凋落物—土壤系统的角度,探讨植被恢复是否会改变N、P积累转化及其耦合与协调关系,是目前亟待解决的关键问题。本研究采用时空互代法,以湘中丘陵区地域相邻、环境条件基本一致,处于不同植被恢复阶段的4个
学位