我国代表性水稻土中微生物多样性的焦磷酸测序法研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 袁超磊 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2012-05 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 贺纪正，张丽梅 |
| 关键词 | 水稻土 定量 PCR 焦磷酸测序 微生物群落 古菌 细菌 真菌 paddy soil microbial community qPCR pyrosequencing bacteria archaea fungi |
| 其他题名 | Microbial Communities in Selected Paddy Soils of China as revealed by Pyrosequencing |
| 学位专业 | 环境科学 |
| 中文摘要 | 水稻土生态系统对全球粮食安全及气候变化具有重要意义。其中微生物起着关键作用。但当前对水稻土微生物的研究多存在关注面和方法上的一定局限。本文借助宏基因组学技术尤其是焦磷酸测序，从不同生态学层次（个体数（基因拷贝数）、α-多样性、β-多样性、群落组成）对古菌、细菌、真菌群落与环境因子之间的关系作了深入的分析，强调了微生物类群在水平和垂直方向上的空间分布，是目前为止对水稻土微生物最全面的报道。 不同地点或不同层次土壤理化性质有所差异并受到地理气候因子的影响。此二者共同驱动着微生物群落差异。微生物群落与环境因子的关系会因分析层次及分析对象（土样集合）的不同而有所差异，其中群落组成的分析结果还会受分类水平的影响。而各环境因子之间的自相关及数据范围也会给结果的理解增加复杂性。 1）水稻土中SSUrDNA的多度细菌>古菌>真菌。古菌amoA基因拷贝数显著高于细菌amoA基因拷贝数,它们与pH的关系受pH范围的影响。基因拷贝数比例与环境因子间的关系反映出微生物生态位分化。 2）古菌、真菌OTU的α-多样性接近，细菌的最高。表层土样中，群落空间分布异质性的顺序为：真菌>细菌>古菌；微生物群落 β-多样性同时受到中性理论和生态位理论的影响。剖面土样中，微生物群落在不同地点间的差异大于在同一剖面不同层次间的差异。 3）Sd-NA（属于Crenarchaeota）在水稻土中属首次发现。剖面土样中许多产甲烷菌的相对多度与硫酸根含量显著正相关。表层土样中， Acidobacteria 的相对多度与 pH的关系与后者的范围有关。Proteobacteria中 Gamma-、Beta-、Epsilon-的生态位较为一致，氧气含量是影响 Proteobacteria各纲剖面分布的重要因素。各生境因凋落物状况的不同其中scomycota、Basidiomycota的比例会有所差异。在较高的分类水平上，古菌、细菌、真菌群落的多度格局类似，均是少数几个优势类群囊括了大部分的序列。水稻土中的微生物优势类群与非水稻土中一致，但比例有所不同。微生物的相对多度在层次间的变化很少表现出严格的趋势，多在某层有所波动，未分类的序列沿剖面增加。微生物类群相对多度与功能基因相对多度存在联系。一些微生物存在地带性分布。 4）微生物群落与环境的关系在不同的生态学层次上既有一定的共性，又有各自独特的规律。地理气候因子对 B层（20-40 cm）土壤微生物的影响最大。B层土壤具有重要的微生物生态学意义。硫酸根和 /或氯离子在多处表现出重要的作用。相比表层土样，深层土壤中微生物活动更易受有机质含量、总氮含量、含水量的限制。土壤剖面中存在着明显的物质（包括微生物本身）的迁移，这种垂直方向上的复杂过程具有重要的生态学意义。哪类微生物对土壤因子更敏感是随分析层次而变化的，但对地理气候因子的变化真菌群落最敏感。古菌、细菌、真菌之间存在着关联性，并且这种关联性似乎在细菌、古菌间最强，而在古菌、真菌间最弱。 |
| 公开日期 | 2014-05-13 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/7220]  |
| 专题 | 生态环境研究中心_土壤环境科学实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 袁超磊. 我国代表性水稻土中微生物多样性的焦磷酸测序法研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2012. |
入库方式： OAI收割
来源：生态环境研究中心
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