艾比湖湿地盐节木土壤固氮微生物群落结构和丰度的环境异质性特点

艾比湖湿地盐节木土壤固氮微生物群落结构和丰度的环境异质性特点

论文摘要

【背景】新疆艾比湖湿地国家自然保护区作为国内最典型的温带干旱区湿地荒漠生态系统,对于富集生物多样性、平衡生态环境等方面存在着非凡的意义。目前关于艾比湖湿地根际与非根际土壤固氮微生物群落结构和丰度的相关研究还未见报道。【目的】通过分析新疆艾比湖湿地盐节木根际和非根际土壤固氮菌nifH基因的群落结构和丰度的环境异质性特点,及探讨微生物群落对国内极端干旱区脆弱敏感的艾比湖湿地生态系统循环过程中的作用,为改善荒漠化的艾比湖湿地环境提供理论依据。【方法】采用构建克隆文库和q-PCR的方法,并利用冗余分析法(Redundant analysis,RDA)探究土壤理化性质与固氮微生物群落结构及丰度的相关性。【结果】艾比湖湿地盐节木非根际土壤中nifH的多样性高于根际土壤,盐节木根际土壤的nifH序列优势种属主要为固氮根瘤菌属(Azorhizobium)和脱硫弧菌属(Desulfovibrio);非根际土壤的nifH序列优势种属主要是固氮弧菌属(Azoarcus)、太阳杆菌属(Heliobacteriummodesticaldum)和脱硫弧菌属(Desulfovibrio)。盐节木根际土壤nifH数量为4.08×104copies/g,盐节木非根际土壤中nifH的数量为5.52×103copies/g,根际土壤nifH的丰度高于非根际土壤。相关性分析显示,根际土壤的优势类群和丰度与硝态氮(NO3--N)、速效氮、总钾、含水量等因子显著相关,非根际土壤的优势类群和丰度与硝态氮(NO3--N)、速效氮、总磷、总钾、总氮呈显著相关。【结论】在盐节木根际土壤中nifH的丰度高于非根际土壤,而多样性则低于非根际土壤,而且硝态氮(NO3--N)、速效氮、总磷可能会影响固氮微生物的群落结构和丰度,这些特点为湖泊湿地的退化恢复提供理论和数据基础。

论文目录

  • 1 材料与方法
  •   1.1 样地介绍
  •   1.2 主要试剂和仪器
  •   1.3 样品的采集、处理与保存
  •   1.4 土壤理化性质的测定
  •   1.5 土壤总DNA的提取和固氮nifH的扩增
  •   1.6 固氮基因 (nifH) 克隆文库的构建
  •   1.7 荧光定量PCR (q-PCR)
  •     1.7.1 绝对定量标准品的制备
  •     1.7.2 DNA的定量
  •   1.8 数据处理与分析
  • 2 结果与分析
  •   2.1 艾比湖湿地盐节木根际土壤与非根际土壤的理化性质
  •   2.2 盐节木根际与非根际土壤固氮菌群落结构组成
  •     2.2.1 盐节木根际与非根际土壤固氮微生物多样性
  •     2.2.2 盐节木根际与非根际固氮菌群落结构组成和系统发育分析
  •     2.2.3 盐节木根际与非根际固氮菌系统发育分析
  •   2.3 盐节木根际和非根际土壤固氮菌nif H的丰度
  •   2.4 土壤固氮微生物群落结构与环境因子的相关性分析
  • 3 讨论
  •   3.1 艾比湖湿地盐节木根际与非根际固氮微生物群落结构多样性和丰度的特征
  •   3.2 固氮微生物群落结构多样性和丰度在盐节木根际和非根际中的环境异质性特点
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 兰鸿珠,胡文革,杨扬,何园,高岩

    关键词: 艾比湖湿地,固氮菌,多样性,丰度,根际非根际土壤

    来源: 微生物学通报 2019年07期

    年度: 2019

    分类: 基础科学,农业科技

    专业: 生物学,农业基础科学,农艺学

    单位: 石河子大学生命科学学院

    基金: 国家自然科学基金(31160026,31560040)~~

    分类号: S154.3

    DOI: 10.13344/j.microbiol.china.180131

    页码: 1597-1610

    总页数: 14

    文件大小: 552K

    下载量: 286

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