万年县古稻原产区细菌多样性分析及功能预测

作     者：刘亚军 汪成钵 章涛 叶翠 储小东 廖文成 李荣富 吴永明 LIU Yajun;WANG Chengbo;ZHANG Tao;YE Cui;CHU Xiaodong;LIAO Wencheng;LI Rongfu;WU Yongming

作者机构：江西省科学院微生物研究所南昌330096 江西省煤田地质勘察研究院南昌330001 

出 版 物：《中国生态农业学报（中英文）》 (Chinese Journal of Eco-Agriculture)

年 卷 期：2024年第32卷第3期

页      面：380-390页

核心收录：

学科分类：07[理学] 0713[理学-生态学] 

基　　金：江西省科学院省级科研项目经费包干制试点示范项目(2023YSBG22012,2021YSBG22030) 江西省科学院引进博士项目(2023YYB01) 江西省地质调查勘查院科研资金项目(赣地调字11号)资助。 

主　　题：古稻 稻田土壤 高通量测序 细菌群落 功能预测 

摘      要：为探讨我国古稻原产区独特的土壤微生态环境,本研究以江西省万年县古稻原产区及邻近区域稻田为研究对象,采用16S rDNA高通量测序技术和FAPROTAX功能预测分析了细菌群落结构及功能,并探究影响细菌群落结构与功能特性的关键土壤理化因子。结果显示,古稻原产区土壤除了包含更高含量的有效氮和Cu,其他理化因子与邻近区域并未表现出明显的差异。古稻原产区的细菌群落特征与其他区域的差异性主要体现在种群组成上,而不是细菌丰度(基于荧光定量PCR技术)和Alpha多样性。与邻近区域相比,古稻原产区土壤中包含更高相对丰度的厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidota),及更低相对丰度的酸杆菌门(Acidobacteriota)和硝化螺旋菌门(Nitrospirota)。此外,古稻原产区细菌类群表现出更强的碳代谢(包括甲醇氧化、发酵、纤维素分解和碳氢化合物降解等)能力和更弱的氮(包括硝化作用和N2O反硝化等)、硫代谢潜力。进一步的分析发现,细菌的群落和功能潜力特征除了受土壤营养元素的影响,还受pH和多种重金属元素(如Cd、Cu、Hg、Ni)的影响。本研究解析了古稻原产区微生态环境的特异性,明确了其稻田土壤拥有更高的碳周转和氮储能力,为未来推广优质水稻种植和改善农田生态系统提供了理论参考。