宁夏主栽枸杞根际土壤微生物群落特征分析

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为了解宁夏不同枸杞(Lycium barbarum L.)品种根际土壤微生物群落多样性差异,以主栽枸杞宁杞1号(NQ1)、宁杞5号(NQ5)、宁杞7号(NQ7)、宁杞9号(NQ9)、黑枸杞(BCW)和黄枸杞(YCW)为研究材料,采用MiseqPE300高通量测序方法,将根际土壤进行细菌(16S)、古菌和真菌(ITS1)微生物群落多样性分析,利用QPCR技术挖掘根际土壤phoD和nifH功能基因多样性,分析物种组成多样性、丰富度及物种群落结构多样性,并将菌群与土壤因子做相关分析。研究结果如下:(1)细菌门类主要有变形菌门(23.06%~34.17%)、放线菌门(15.21%~25.18%)、绿弯菌门(9.12%~17.91%)、芽单胞菌门(8.08%~13.91%)和酸杆菌门(6.82%~12.00%),种群丰度表现为 NQ9>NQ5>NQ1>BCW>YCW>NQ7,多样性表现为 NQ9>NQ7>NQ1>NQ5>BCW>YCW。细菌群落属水平中,未鉴别和身份不明菌属为主要菌属,说明细菌群落在属水平上还有绝大部分新的物种待研究。MND1、TX1A-55和Woeseia为优势菌属。FastUniFrac分析表明,NQ7与YCW群落结构差异性最大,NQ9和BCW最小。(2)古菌门类主要有泉古菌门(30.59%~69.77%)、热原体菌门(28.73%~59.16%)和嗜盐菌门(0.63%~9.84%),种群丰度均表现为YCW>NQ9>BCW>NQ1>NQ5>NQ7,多样性均表现为YCW>NQ9>BCW>NQ1>NQ5>NQ7。古菌群落属水平中,未鉴别和身份不明菌属为主要菌属,说明古菌群落在属水平上还有绝大部分新的物种待研究;Candidatus Nitrocosmicus和CandidatusNitrososphaera为优势菌属。FastUniFrac分析表明,NQ1与NQ5群落结构差异性最大,NQ9与YCW最小。(3)真菌门类主要有子囊菌门(50.10%~83.15%)、unidentified(6.86%~12.20%)、被孢霉门(1.91%~16.16%)和担子菌门(1.54%~34.03%),种群丰富度表现为NQ1>NQ9>NQ7>NQ5>BCW>YCW,多样性表现为 NQ9>NQ7>NQ5>NQ1>YCW>BCW。真菌群落属水平中,unidentified、廯囊腔菌、瓶毛壳、枝顶孢属和被孢霉属为主要菌属,其中unidentified菌属含量占比为36.48%~59.91%,说明真菌群落在属水平上还有绝大部分新的物种待研究;廯囊腔菌、瓶毛壳和枝顶孢属为优势菌属。FastUniFrac分析表明,NQ5与YCW群落结构差异性最大,NQ1与NQ9最小。(4)nifH基因相关固氮菌门主要为变形菌门、疣微菌门、厚壁菌门、unidentified和放线菌门。种群多样性表现为 NQ9>NQ1>YCW>BCW>NQ5>NQ7,丰富度表现为NQ1>NQ9>BCW>NQ5>YCW>NQ7。nifH基因相关土壤固氮菌群落属水平中,脱硫单胞菌属Unidentified、斯克尔曼氏菌和固氮螺旋菌属为优势菌属。PCoA分析表明,NQ1和NQ9、BCW和YCW微生物群落具有相似性;NQ5和YCW微生物群落具有差异性;NQ7与其他品种微生物群落差异性较大。(5)phoD基因相关解磷菌门主要为放线菌门、Unidentified和变形菌门。种群多样性表现为:NQ9>YCW>NQ7>NQ5>NQ1>BCW,丰富度表现为 YCW>NQ9>NQ5>NQ7>NQ1>BCW。phoD 基因相关土壤解磷菌群落属水平中,姜氏菌属为优势菌属。unidentified和other占47.28%~90.05%,表明phoD基因相关解磷菌在属水平上还有绝大部分新的物种组成有待研究。PCoA分析表明,NQ7和其他品种微生物群落具有显著差异;NQ1、NQ5、NQ9、BCW和YCW微生物群落差异性较小。(6)相关分析发现,土壤环境因子是影响6种不同枸杞品种根际土壤微生物群落结构变化的关键因子。6种不同枸杞品种根际土壤细菌、古菌、真菌、nifH基因相关固氮菌和phoD基因相关解磷菌群落多样性在种间与种内存在显著差异。
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