三種水熱條件下不同土壤的微生物和氨氧化細菌群落結構特征.pdf

1、黑土、潮土和紅壤是我國東部季風區(qū)廣泛分布的三種農田土壤，弄清三種土壤在不同水熱條件下的微生物群落結構特征，特別是影響氮素代謝的氨氧化細菌群落結構的特征，可以為我們在全球氣候變化的背景下，提出適應性的施肥措施并口土壤培肥技術。本文通過非培養(yǎng)的方法直接從土壤中提取總DNA，用細菌通用引物擴增16S rDNAV3區(qū)，通過DGGE技術分析土壤樣品中的微生物群落結構；用氨氧化細菌amoA基因特異引物擴增總DNA，構建amoA基因文庫，通過RFLP

2、技術分析土壤樣品中的氨氧化細菌群落結構特征。
　　 基于三種土壤在三個氣候帶（寒溫帶黑龍江海倫-暖溫帶河南封丘-中亞熱帶江西鷹潭）的互置試驗，對施肥條件下三種土壤的DGGE圖譜分析表明，三種土壤的微生物種類均比較豐富，不同氣候條件下相同土壤微生物在DGGE條帶數(shù)量、位置和條帶亮度上相似程度較高，其中紅壤樣品的條帶數(shù)量要明顯高于潮土和黑土。通過Quantity One軟件包定量分析表明，潮土和黑土的微生物種類大致相當，而紅壤的種類

3、要明顯的高于二者；由寒溫帶到中亞熱帶，黑土和紅壤微生物種類隨著水熱的增加而增多，但潮土在暖溫帶（封丘）微生物種類最高。聚類分析發(fā)現(xiàn)，總體上，不同氣候條件下相同土壤類型的樣品聚在一類；同時，黑土和紅壤微生物群落結構的相似程度高，但與潮土相似性低。通過切膠回收條帶的測序的結果發(fā)現(xiàn)，放線菌是土壤微生物的優(yōu)勢類群。
　　 通過構建9個amoA基因文庫，獲得30個OTUs，不同土壤amoA文庫的優(yōu)勢OTUs存在著差異，其中紅壤的OTUs種

4、類最多。庫容值變化范圍是79.6％～98.0％。多樣性指數(shù)分析表明，紅壤AOB的多樣性指數(shù)最高，其次是黑土，潮土最低；在pH5.2-8.6之間，AOB群落多樣性指數(shù)的香農指數(shù)和豐富度指數(shù)均與pH呈線性顯著負相關；黑土和潮土中AOB群落多樣性由北向南隨著水熱的增加而增高，但是這種變化較小。不同土壤9個文庫的相似性為41.7％～90.0％，其中暖溫帶（封丘）黑土（FQ-A）與潮土（FQ-B）的相似程度最高，達到了90.0％，中亞熱帶條件下（

5、鷹潭）的紅壤（YT-C）與暖溫帶（封丘）潮土（FQ-B）的相似程度最低，只有41.7％。通過構建amoA基因的系統(tǒng)發(fā)育進化樹，發(fā)現(xiàn)所有的AOB種群集中分布在硝化螺菌（Nitrosospira）和亞硝化單胞菌屬（Nitrosomonas），其中Nitrosospira屬占絕大多數(shù)；Nitrosomonas屬主要存在于潮土中，此外寒溫帶（海倫）的黑土中也有Nitrosomonas屬。在測定的25個OTUs類型，被歸為9個Cluster，Cl