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您了解水稻土中铁还原细菌群落的多样性吗?

2016-03-21

    派森诺生物与武汉纺织大学彭其安老师携手合作,应用高通量测序的方法及宏基因组分析手段对不同类型水稻土中铁还原细菌的多样性变化做了相关研究。



     前沿导读




     通过对四种不同样品:潜江市水稻油菜轮作土壤(QR)与水稻淹水期土壤(QF),咸宁市稻油菜轮作土壤(XR)与水稻淹水期土壤(XF))的土壤进行分析,研究土壤之中微生物多样性的变化规律。研究成果《The diversity of iron reducing bacteria communities in subtropicalpaddy soils of China》发表在Applied Soil Ecology上。

文章发表


    实验目的   



    利用高通量测序分析手段,探究不同轮作植物的水稻土中是否含有对Fe3+还原过程中有显著影响的特殊铁还原细菌种类。

    研究对象   



 
    细菌

    研究方法   




    研究人员选取不同地点,不同轮作方式的水稻土壤样品共四种,每种样品用螺旋钻采集深度0-15cm的土层样品各10份,用N2处理备用。

    测序平台   



 
    Illumina Miseq平台

    测序区域   



 
    16S rRNA基因V4

    分析内容   



 
    稀疏曲线分析、alpha 多样性分析、venn图、物种丰度分布图、热图分析、CCA分析

    实验结果   


    1、利用高通量测序的技术鉴定到铁还原细菌中比较稀有的门分类细菌,如Acidobacteria, Actinobacteria, Bacteroidetes, Cyanobacteria,Nitrospira, Spirochaetes与 Verrucomicrobia

    2、在铁还原细菌中相对丰度占有比较高的ProteobacteriaSphingomonasPandoraeaAzospira均是发现;
    3、SphingomonasPandoraea与 Azospira等可能参与了水稻土中Fe3+的还原过程;

    4、CCA分析结果显示土壤酸碱度对XR水稻土样品中的铁还原细菌结构有显著影响。



    部分结果展示  


        

微生物多样性检测之稀疏曲线图

图1 稀疏曲线分析


微生物多样性分析之Venn图

图2 Venn图


微生物多样性分析之物种丰度分布图

 图3 物种丰度分布图


 微生物多样性分析之热图

图4 热图分析


 微生物多样性分析之CCA

图5 CCA分析 



    实验结论   



    结果表明,我国亚热带水稻土铁还原细菌的多样性主要取决于作物轮作的确定,另外,水稻土的酸碱度和碳氮比也对细菌群落组成的变化有着重要影响。


原文索引:Peng QA, Shaaban M, Wu Yet al. The diversity of ironreducing bacteria communities in subtropical paddy soils of China[J]. AppliedSoil Ecology, 2016, 101:20–27.