寡糖对土壤微生物多样性及群落结构的调节作用

作     者：钱远超 何久兴 孔梦 宋吉青 斋藤信 吕国华 QIAN Yuan-chao;HE Jiu-xing;KONG Meng;SONG Ji-qing;MAKOTO Saito;LV Guo-hua

作者机构：中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081 昭和电工株式会社日本东京105-8518 

出 版 物：《中国农业气象》 (Chinese Journal of Agrometeorology)

年 卷 期：2022年第43卷第6期

页      面：464-473页

核心收录：

学科分类：07[理学] 0713[理学-生态学] 

基　　金：中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(Y2020GH12) 粮食丰产增效科技创新专项(2017YFD0300410-2) 中日合作项目(2020110001002708) 

主　　题：壳寡糖 纤维寡糖 高通量测序 细菌群落结构 真菌群落结构 

摘      要：土壤微生物种群类型,对土壤质量和作物生长具有重要影响,研究寡糖对土壤微生物种群的影响特征,有助于正确、高效及安全使用寡糖。本研究利用人工气候室进行土壤培养,土壤施加50mg·L^(−1)的壳寡糖(CSOS)和纤维寡糖(COS)溶液,以清水(CK)为对照处理,培养6d后取样,利用高通量测序技术,分析土壤微生物群落结构组成及多样性分布特征。结果表明:壳寡糖(CSOS)和纤维寡糖(COS)处理均显著改变细菌、真菌的群落结构,提高细菌的物种观测数。变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)和拟杆菌门(Bacteroidetes)为优势细菌门,子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)和被孢霉门(Mortierellomycota)为优势真菌门。通过组间群落组成比较分析可知,壳寡糖(CSOS)和纤维寡糖(COS)处理均不同程度降低酸杆菌门(Acidobacteria)的相对丰度,增加变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、壶菌门(Chytridiomycota)以及有益菌属溶杆菌属(Lysobacter)、硝化螺旋菌属(Nitrospira)、Haliangium、芽球菌属(Blastococcus)和链霉菌属(Streptomyces)的相对丰度,但与纤维寡糖(COS)相比,壳寡糖(CSOS)处理微生物群落组成的变化幅度更大。此外,壳寡糖(CSOS)和纤维寡糖(COS)处理在调节土壤微生物群落结构上存在一定差异。其中,壳寡糖(CSOS)处理有益菌属Talaromyces的相对丰度增加195%,纤维寡糖(COS)处理有益菌属假单胞菌属(Pseudomonas)的相对丰度增加215%。综上,壳寡糖和纤维寡糖处理均能优化土壤微生物群落的结构组成,其调控差异性有助于理解不同寡糖的调控机制,推动寡糖的应用与推广。