基于高通量测序的延安苹果树根际微生物遗传多样性及其与产量相关性研究

来源 :延安大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:serena_gy
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苹果作为人们日常生活中常见的水果,含着丰富的矿物质和维生素,深受大家的喜爱。我国是世界上主要的苹果生产国和消费国,苹果产业在全球苹果产业中占据重要的地位。陕西是我国主要的苹果产区之一,过去的20多年里苹果产业为当地农民脱贫致富做出了巨大贡献。随着苹果产业的持续发展,苹果的品质和产量逐渐成为社会各界关注的焦点,研究发现苹果的品质和产量不仅与果树的品种相关,也与苹果树根际微生物息息相关。本文围绕延安地区不同树龄及不同产量苹果树的根际土壤理化因子及根际微生物的相关性展开研究,以期能够为提高苹果树的品质和产量提供一定的理论依据和参考价值,主要研究结果如下:(1)不同树龄苹果树根际土壤理化性质的结果表明:同一地区不同树龄苹果树土壤的铵态氮含量随着树龄的增加,铵态氮含量逐渐减少;其中LC7的铵态氮含量最高,达到34.00 mg/kg;30a的苹果树根际土壤所含速效磷含量最高(72.00 mg/kg),而延安市地区的苹果树根际土壤速效磷含量比洛川县的普遍偏高。(2)高通量测序结果显示,6个样本平均拼接到1670个OTUs,花瓣图显示6个样本共有625个OTUs,而LC7、LC15、LC20、LC24、LZ30以及LG50特有的OTUs个数分别为54、21、82、42、120、71个。分析样本内微生物群落的多样性和丰富度发现,LZ30、LG50的物种多样性更高,而LC20的微生物群落丰富度最高。(3)采用Spearman相关系数及db RDA分析研究理化因子和微生物群落之间的相关性。门水平上,速效磷(AP)含量和Tenericutes软壁菌门之间显著正相关(P<0.05),与Cyanobacteria蓝细菌之间显著负相关(P<0.05)。速效钾(AK)含量与Elusimicrobia迷踪菌门之间极显著正相关(P<0.01)。属水平上,铵态氮含量与Solirubrobacter之间显著正相关(P<0.05);速效磷(AP)含量与Steroidobacter之间极显著正相关(P<0.01);速效钾(AK)含量与Nocadioides类诺卡氏属之间显著正相关(P<0.05)。(4)采用Illumina Mi Seq高通量测序技术对延安市不同生境以及同一生境内不同产量的苹果树的根际土壤细菌进行多样性分析,获得大量且较为全面的细菌群落信息。通过高通量测序8个样本总共产生591413条有效序列,平均每个样本的有效序列为73927条,在97%的一致性下共产生13688个OTUs数目。(5)环境因子关联分析中CCA分析结果表明,细菌多样性主要受土壤中速效磷含量的影响,这说明土壤中速效磷含量对细菌多样性有一定的影响,其次是土壤p H、铵态氮、速效钾和有机质的含量。
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