根結(jié)線蟲(chóng)危害與健康黃瓜根際土壤微生物群落結(jié)構(gòu)差異分析.pdf

中 國(guó) 農(nóng) 業(yè) 科 技 導(dǎo) 報(bào) 2023 25 1 109 118 Journal of A gricultural Science and Technology 根 結(jié) 線 蟲(chóng) 危 害 與 健 康 黃 瓜 根 際 土 壤 微 生 物 群 落 結(jié) 構(gòu) 差 異 分 析 楊 學(xué) 瑾 1 2 周 媛 媛 1 2 彭 欣 怡 1 2 劉 建 鳳 1 張 愛(ài) 民 2 井 愛(ài) 芹 2 趙 鋼 勇 2 曹 丹 丹 1 2 1 河 北 大 學(xué) 生 命 科 學(xué) 學(xué) 院 河 北 保 定 071002 2 河 北 省 生 物 工 程 技 術(shù) 創(chuàng) 新 中 心 河 北 保 定 071002 摘 要 為 探 明 黃 瓜 根 結(jié) 線 蟲(chóng) 病 與 根 際 土 壤 微 生 物 群 落 的 關(guān) 系 通 過(guò) 高 通 量 測(cè) 序 分 析 對(duì) 比 了 受 根 結(jié) 線 蟲(chóng) 危 害 和 健 康 黃 瓜 根 系 的 根 表 土 和 根 圍 土 中 微 生 物 群 落 結(jié) 構(gòu) 組 成 及 豐 富 度 的 差 異 結(jié) 果 表 明 健 康 黃 瓜 根 表 土 健 康 黃 瓜 根 圍 土 病 害 黃 瓜 根 表 土 和 病 害 黃 瓜 根 圍 土 4 組 土 壤 樣 品 之 間 微 生 物 A lpha 多 樣 性 無(wú) 顯 著 差 異 但 B eta 多 樣 性 在 各 組 間 差 異 顯 著 在 門(mén) 水 平 上 各 組 間 細(xì) 菌 和 真 菌 群 落 組 成 相 似 但 擬 桿 菌 門(mén) B acteroidetes 和 擔(dān) 子 菌 門(mén) B asidiom ycota 在 各 組 的 相 對(duì) 豐 度 存 在 顯 著 差 異 其 中 擬 桿 菌 門(mén) 在 病 害 黃 瓜 根 表 土 13 58 擔(dān) 子 菌 門(mén) 在 健 康 黃 瓜 根 表 土 6 69 中 的 相 對(duì) 豐 度 較 高 在 屬 水 平 上 各 組 間 細(xì) 菌 和 真 菌 的 組 成 也 基 本 一 致 細(xì) 菌 中 黃 桿 菌 屬 F la v o b a c te r iu m 假 單 胞 菌 屬 P s e u d o m o n a s 鏈 霉 菌 屬 S tr e p to m y c e s 根 瘤 菌 屬 R h iz o b iu m 德 沃 斯 氏 菌 屬 D e v o s ia 鞘 氨 醇 桿 菌 屬 N o v o s p h in g o b iu m 劍 菌 屬 E n s ife r 纖 維 弧 菌 屬 C e llv ib r io 和 噬 幾 丁 質(zhì) 菌 屬 C h itin o p h a g a 在 不 同 組 中 的 相 對(duì) 豐 度 存 在 顯 著 差 異 且 均 在 病 害 黃 瓜 根 表 土 中 的 相 對(duì) 豐 度 最 高 分 別 為 3 62 2 58 1 93 2 34 1 14 1 60 1 30 1 13 和 1 59 而 黃 色 類(lèi) 固 醇 桿 菌 屬 S te r o id o b a c te r 在 健 康 黃 瓜 根 表 土 中 的 相 對(duì) 豐 度 最 高 為 1 50 真 菌 中 假 埃 希 氏 菌 屬 P s e u d a lle s c h e r ia 毛 殼 菌 屬 C h a e to m iu m 在 健 康 黃 瓜 根 圍 土 中 的 相 對(duì) 豐 度 最 高 分 別 為 13 73 11 00 漆 斑 菌 屬 M y r o th e c iu m 在 健 康 黃 瓜 根 表 土 中 的 相 對(duì) 豐 度 最 高 為 7 51 綠 僵 菌 屬 M e ta r h iz iu m 在 病 害 黃 瓜 根 圍 土 中 的 相 對(duì) 豐 度 較 高 為 3 99 棒 孢 菌 屬 C o r y n e s p o r a 在 病 害 黃 瓜 根 表 土 中 的 相 對(duì) 豐 度 較 高 為 2 64 研 究 結(jié) 果 為 通 過(guò) 調(diào) 控 植 物 根 際 土 壤 微 生 物 群 落 結(jié) 構(gòu) 防 治 根 結(jié) 線 蟲(chóng) 提 供 了 理 論 依 據(jù) 關(guān) 鍵 詞 根 結(jié) 線 蟲(chóng) 病 根 際 土 微 生 物 多 樣 性 黃 瓜 d o i 10 13304 j nykjdb 2022 0840 中 圖 分 類(lèi) 號(hào) S642 2 文 獻(xiàn) 標(biāo) 志 碼 A 文 章 編 號(hào) 1008 0864 2023 01 0109 10 C o m p a r a t iv e A n a ly s is o f R h iz o s p h e r e S o il M ic r o b ia l C o m m u n it y S t r u c t u r e B e t w e e n R o o t k n o t N e m a t o d e D is e a s e d a n d H e a lt h y C u c u m b e r Y A N G X uejin 1 2 ZH O U Y uanyuan 1 2 PE N G X inyi 1 2 LIU Jianfeng 1 ZH A N G A im in 2 JIN G A iqin 2 ZH A O G angyong 2 C A O D andan 1 2 1 School of Life Sciences H ebei U niversity H ebei B aoding 071002 C hina 2 H ebei Innovation C enter for B ioengineering and B iotechnology H ebei B aoding 071002 C hina A b s t r a c t In order to explore the relationship betw een cucum ber root knot nem atode disease and rhizosphere soil m icrobial com m unity the m icrobial com m unity structures betw een healthy and diseased cucum ber root topsoil and rhizosphere soil w ere analyzed by high throughput sequencing The results show ed that there w as no significant difference in m icrobial A lpha diversity am ong 4 soil sam ples healthy cucum ber root topsoil healthy cucum ber rhizosphere soil diseased cucum ber root topsoil diseased cucum ber rhizosphere soil w hile B eta diversity existed significantly differences am ong the 4 groups A t the phylum level the com positions of bacterial and fungal 收 稿 日 期 2022 10 06 接 受 日 期 2022 11 09 基 金 項(xiàng) 目 河 北 省 博 后 基 金 項(xiàng) 目 2019003011 河 北 大 學(xué) 校 長(zhǎng) 基 金 項(xiàng) 目 X ZJJ201924 聯(lián) 系 方 式 楊 學(xué) 瑾 E m ail yxj1164013414 通 信 作 者 曹 丹 丹 E m ail caodandan666 趙 鋼 勇 E m ail 18603220833 中 國(guó) 農(nóng) 業(yè) 科 技 導(dǎo) 報(bào) 25 卷 com m unities w ere sim ilar am ong the 4 groups The relative abundances of B acteroidetes and B asidiom ycota w ere significantly different am ong groups w ith the highest relative abundance of B acteroidetes 13 58 in diseased cucum ber root topsoil and B asidiom ycota 6 69 in healthy cucum ber root topsoil A t the genus level the com positions of bacteria and fungi w ere sim ilar am ong the groups The relative abundances of F la v o b a c te r iu m P s e u d o m o n a s S tr e p to m y c e s R h iz o b iu m D e v o s ia N o v o s p h in g o b iu m E n s ife r C e llv ib r io and C h itin o p h a g a w ere significantly different am ong the groups w hich abundances w ere highest in the diseased cucum ber root topsoil w ith 3 62 2 58 1 93 2 34 1 14 1 60 1 30 1 13 and 1 59 respectively The relative abundance of S te r o id o b a c te r w as the highest in healthy cucum ber root topsoil w ith 1 50 The relative abundance of P s e u d a lle s c h e r ia and C h a e to m iu m w ere the highest in the healthy cucum ber rhizosphere soil w ith 13 73 and 11 00 M y r o th e c iu m had the highest relative abundance in healthy cucum ber root topsoil w ith 7 51 The relative abundance of M e ta r h iz iu m w as highest in the diseased cucum ber rhizosphere soil w ith 3 99 The relative abundance of C o r y n e s p o r a w as highest in the diseased cucum ber root topsoil w ith 2 64 A bove results should provide som e theoretical basis for controlling root knot nem atodes by regulating m icrobial com m unity structure in plant rhizosphere soil K e y w o r d s root knot nem atode disease rhizosphere soil m icroorganism diversity cucum ber 蔬 菜 根 結(jié) 線 蟲(chóng) 病 root knot nem atode disease 已 成 為 當(dāng) 今 農(nóng) 業(yè) 生 產(chǎn) 中 僅 次 于 真 菌 病 害 的 第 二 大 類(lèi) 病 害 由 植 物 寄 生 性 根 結(jié) 線 蟲(chóng) M e lo id o g y n e spp 引 起 1 根 結(jié) 線 蟲(chóng) 主 要 侵 害 植 物 的 根 系 并 在 其 內(nèi) 部 形 成 復(fù) 雜 的 取 食 位 點(diǎn) 嚴(yán) 重 影 響 植 物 正 常 的 水 分 和 養(yǎng) 分 吸 收 運(yùn) 輸 等 生 理 代 謝 功 能 2 3 每 年 因 根 結(jié) 線 蟲(chóng) 侵 染 可 造 成 蔬 菜 減 產(chǎn) 30 因 此 導(dǎo) 致 的 經(jīng) 濟(jì) 損 失 達(dá) 30 億 元 以 上 4 在 植 物 根 際 篩 選 具 有 抑 殺 功 能 的 有 效 微 生 物 是 目 前 生 物 防 治 根 結(jié) 線 蟲(chóng) 的 重 要 手 段 在 根 際 微 生 態(tài) 系 統(tǒng) 中 由 于 植 物 根 系 分 泌 物 以 及 代 謝 后 組 織 成 分 的 存 在 使 得 植 物 根 際 塑 造 出 不 同 于 周 圍 土 壤 的 微 生 物 群 落 結(jié) 構(gòu) 這 些 根 際 微 生 物 在 促 進(jìn) 植 物 生 長(zhǎng) 以 及 生 物 地 球 化 學(xué) 循 環(huán) 方 面 起 著 重 要 作 用 5 7 研 究 表 明 根 際 土 壤 微 生 物 群 落 水 平 上 的 構(gòu) 成 特 性 能 夠 成 為 植 物 宿 主 免 受 病 原 物 侵 染 的 第 一 道 免 疫 防 線 8 9 若 植 株 感 染 病 害 則 表 明 原 本 的 根 際 微 生 物 群 落 生 態(tài) 平 衡 被 打 破 10 如 受 疫 霉 菌 感 染 患 晚 疫 病 的 馬 鈴 薯 根 際 土 壤 中 細(xì) 菌 的 多 樣 性 及 豐 度 發(fā) 生 了 改 變 11 由 尖 孢 鐮 刀 菌 草 莓 專(zhuān) 化 型 病 原 菌 引 起 的 草 莓 枯 萎 病 也 會(huì) 導(dǎo) 致 根 際 基 質(zhì) 中 真 菌 組 成 發(fā) 生 變 化 12 根 結(jié) 線 蟲(chóng) 病 對(duì) 煙 草 13 大 豆 14 茄 子 番 茄 苦 瓜 和 黃 瓜 15 根 際 微 生 物 群 落 影 響 的 研 究 相 繼 被 報(bào) 道 但 植 物 種 類(lèi) 地 區(qū) 氣 候 土 壤 理 化 性 質(zhì) 和 種 植 管 理 措 施 等 均 會(huì) 影 響 根 際 微 生 物 群 落 結(jié) 構(gòu) 組 成 因 此 充 分 了 解 病 害 發(fā) 生 的 作 物 根 際 微 生 物 群 落 特 征 有 利 于 有 針 對(duì) 性 地 改 善 根 際 土 壤 微 生 物 群 落 結(jié) 構(gòu) 組 成 進(jìn) 而 有 效 防 控 根 結(jié) 線 蟲(chóng) 促 進(jìn) 植 物 健 康 生 長(zhǎng) 山 東 省 壽 光 市 是 我 國(guó) 重 要 的 蔬 菜 生 產(chǎn) 基 地 被 譽(yù) 為 中 國(guó) 蔬 菜 之 鄉(xiāng) 其 蔬 菜 生 產(chǎn) 遭 受 根 結(jié) 線 蟲(chóng) 危 害 嚴(yán) 重 16 因 此 本 研 究 通 過(guò) 高 通 量 測(cè) 序 技 術(shù) 對(duì) 該 地 區(qū) 設(shè) 施 大 棚 中 感 病 植 株 和 健 康 植 株 的 根 表 土 和 根 圍 土 中 細(xì) 菌 真 菌 的 生 物 群 落 組 成 結(jié) 構(gòu) 進(jìn) 行 分 析 旨 在 明 確 根 結(jié) 線 蟲(chóng) 危 害 對(duì) 黃 瓜 根 際 微 生 物 種 類(lèi) 和 豐 度 的 影 響 為 改 善 作 物 根 際 土 壤 微 生 態(tài) 環(huán) 境 以 及 研 發(fā) 環(huán) 境 友 好 型 高 效 抑 殺 線 菌 劑 提 供 理 論 依 據(jù) 1 材 料 與 方 法 1 1 供 試 材 料 取 樣 地 位 于 山 東 省 壽 光 市 孫 集 鎮(zhèn) 南 胡 村 的 黃 瓜 種 植 大 棚 36 50 18 7 N 118 43 22 7 E 海 拔 32 m 樣 地 土 壤 pH 7 2 土 壤 有 效 氮 磷 鉀 含 量 分 別 為 26 0 49 2 和 108 3 m g kg 1 有 機(jī) 質(zhì) 含 量 2 0 黃 瓜 品 種 為 津 美 85 嫁 接 砧 木 品 種 為 白 子 瓜 于 2020 年 7 月 黃 瓜 采 收 中 后 期 在 同 一 大 棚 內(nèi) 采 用 平 行 線 取 樣 法 選 取 受 根 結(jié) 線 蟲(chóng) 危 害 嚴(yán) 重 圖 1A 和 未 受 危 害 的 黃 瓜 根 系 圖 1B 各 9 株 每 3 株 混 合 成 1 個(gè) 樣 本 作 為 1 個(gè) 重 復(fù) 每 組 3 個(gè) 重 復(fù) 樣 品 植 株 去 除 地 上 部 分 和 根 部 大 塊 土 壤 后 將 分 離 的 根 圍 土 貼 近 根 的 輕 微 抖 動(dòng) 能 從 根 上 脫 落 的 土 層 和 根 表 土 貼 附 在 根 的 表 面 上 用 無(wú) 菌 毛 刷 輕 輕 掃 落 的 土 層 分 別 過(guò) 60 目 篩 網(wǎng) 共 得 到 4 組 樣 本 分 別 記 作 健 康 黃 瓜 根 表 土 JG B 健 康 黃 瓜 根 圍 土 JG W 病 害 黃 瓜 根 表 土 B G B 和 病 害 黃 瓜 110 1 期 楊 學(xué) 瑾 等 根 結(jié) 線 蟲(chóng) 危 害 與 健 康 黃 瓜 根 際 土 壤 微 生 物 群 落 結(jié) 構(gòu) 差 異 分 析 根 圍 土 B G W 將 獲 得 的 土 壤 樣 品 及 時(shí) 裝 入 無(wú) 菌 離 心 管 內(nèi) 用 液 氮 速 凍 加 干 冰 低 溫 運(yùn) 送 至 上 海 美 吉 生 物 醫(yī) 藥 科 技 有 限 公 司 進(jìn) 行 高 通 量 測(cè) 序 1 2 土 壤 微 生 物 高 通 量 測(cè) 序 采 用 D N A 提 取 試 劑 盒 E Z N A Soil D N A K it 抽 提 樣 本 中 微 生 物 群 落 總 D N A 使 用 微 量 分 光 光 度 計(jì) 以 及 1 瓊 脂 糖 凝 膠 電 泳 電 壓 5 V cm 1 時(shí) 間 20 m in 對(duì) 提 取 D N A 的 純 度 濃 度 和 完 整 性 進(jìn) 行 檢 測(cè) 分 別 使 用 引 物 3 3 8 F 5 A C TC C TA C G G G A G G C A G C A 3 8 0 6 R 5 G G A C TA C H V G G G TW TC TA A T 3 和 I T S 1 F 5 C TTG G TC A TTTA G A G G A A G TA A 3 I T S 2 R 5 G C TG C G TTC TTC A TC G A TG C 3 對(duì) 細(xì) 菌 16S rR N A 基 因 的 V 3 V 4 可 變 區(qū) 和 真 菌 的 ITS1 區(qū) 進(jìn) 行 PC R 擴(kuò) 增 PC R 體 系 為 5 TransStart FastPfu 緩 沖 液 4 L 2 5 m m ol L 1 dN TPs 2 L 上 游 引 物 5 m ol L 1 0 8 L 下 游 引 物 5 m ol L 1 0 8 L TransStart FastPfu D N A 聚 合 酶 0 4 L 模 板 D N A 10 ng ddH 2 O 補(bǔ) 足 至 20 L PC R 程 序 為 95 3 m in 95 30 s 55 30 s 72 30 s 27 個(gè) 循 環(huán) 72 10 m in 最 后 擴(kuò) 增 產(chǎn) 物 在 4 保 存 擴(kuò) 增 產(chǎn) 物 經(jīng) 2 瓊 脂 糖 凝 膠 電 泳 鑒 定 A xyPrep D N A 凝 膠 回 收 試 劑 盒 純 化 微 型 熒 光 計(jì) 定 量 與 按 照 相 應(yīng) 比 例 混 合 均 一 化 后 使 用 建 庫(kù) 試 劑 盒 N E X TFLE X R apid D N A Seq K it 構(gòu) 建 文 庫(kù) 利 用 Illum ina 公 司 的 M iseq PE 300 平 臺(tái) 對(duì) 構(gòu) 建 的 文 庫(kù) 進(jìn) 行 相 對(duì) 定 量 測(cè) 序 1 3 土 壤 微 生 物 D N A 序 列 的 優(yōu) 化 和 聚 類(lèi) 使 用 Fastp 軟 件 version 0 19 6 和 Flash 軟 件 version 1 2 11 對(duì) 原 始 測(cè) 序 序 列 進(jìn) 行 質(zhì) 控 過(guò) 濾 拼 接 最 終 得 到 優(yōu) 化 序 列 使 用 U parse 軟 件 version 7 0 1090 去 除 優(yōu) 化 序 列 中 沒(méi) 有 重 復(fù) 的 單 序 列 提 取 優(yōu) 化 序 列 中 的 非 重 復(fù) 序 列 并 按 照 97 的 相 似 性 將 其 進(jìn) 行 可 操 作 分 類(lèi) 單 元 operational taxonom ic unit O TU 聚 類(lèi) 在 聚 類(lèi) 過(guò) 程 中 去 除 嵌 合 體 選 取 每 個(gè) O TU 中 豐 度 最 高 的 序 列 作 為 該 O TU 的代表序列 用于后續(xù)生物信息學(xué)分析 1 4 土 壤 微 生 物 多 樣 性 組 成 及 差 異 性 分 析 基 于 最 小 樣 本 序 列 數(shù) 對(duì) O TU 抽 平 利 用 R D P classifier 軟 件 version 2 11 通 過(guò) 比 對(duì) Silva 16S rR N A 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 和 U nite 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 對(duì) 每 條 序 列 進(jìn) 行 物 種 分 類(lèi) 注 釋 設(shè) 置 比 對(duì) 閾 值 為 70 分 別 在 門(mén) 和 屬 水 平 上 統(tǒng) 計(jì) 各 樣 本 的 微 生 物 群 落 組 成 使 用 M othur 軟 件 version 1 30 2 計(jì) 算 C hao 指 數(shù) 和 Shannon 指 數(shù) 使 用 R 語(yǔ) 言 version 3 3 1 進(jìn) 行 B eta 多 樣 性 分 析 基 于 bray curtis 距 離 計(jì) 算 距 離 矩 陣 使 用 PC oA 進(jìn) 行 可 視 化 展 示 調(diào) 用 R 語(yǔ) 言 中 的 stats 包 和 Python 語(yǔ) 言 中 的 scipy 包 分 析 不 同 組 微 生 物 群 落 組 成 及 豐 度 差 異 1 5 數(shù) 據(jù) 分 析 采 用 SPSS 26 0 軟 件 和 R 語(yǔ) 言 version 3 3 1 進(jìn) 行 數(shù) 據(jù) 統(tǒng) 計(jì) 分 析 應(yīng) 用 W ilcoxon 秩 和 檢 驗(yàn) 法 和 K ruskal W allis 秩 和 檢 驗(yàn) 法 檢 驗(yàn) 組 間 差 異 顯 著 性 2 結(jié) 果 與 分 析 2 1 黃 瓜 根 際 土 壤 微 生 物 高 通 量 測(cè) 序 結(jié) 果 統(tǒng) 計(jì) 將 細(xì) 菌 原 始 測(cè) 序 序 列 進(jìn) 行 優(yōu) 化 后 共 得 到 500 450 條 序 列 平 均 序 列 長(zhǎng) 度 為 436 98 bp 通 過(guò) 聚 類(lèi) 分 析 得 到 2 037 個(gè) O U T 物 種 注 釋 到 35 門(mén) 78 綱 158 目 302 科 565 屬 1 060 種 樣 品 土 壤 真 菌 測(cè) 序 序 列 優(yōu) 化 后 共 得 到 781 135 條 序 列 平 均 序 列 長(zhǎng) 度 為 262 69 bp 聚 類(lèi) 分 析 得 到 689 個(gè) O U T 物 種 注 釋 到 6 門(mén) 17 綱 46 目 99 科 189 屬 301 種 2 2 根 結(jié) 線 蟲(chóng) 危 害 黃 瓜 與 健 康 黃 瓜 根 際 土 壤 微 生 物 群 落 A lp h a 多 樣 性 差 異 A lpha 多 樣 性 分 析 結(jié) 果 表 1 表 明 JG B 和 JG W 樣 品 中 細(xì) 菌 和 真 菌 的 C hao 指 數(shù) 和 Shannon 指 數(shù) 均 高 于 B G B 和 B G W 樣 品 表 明 JG B 和 JG W 中 微 生 物 的 豐 度 及 多 樣 性 高 于 B G B 和 B G W 但 差 異 均 未 達(dá) 到 顯 著 水 平 A 根 結(jié) 線 蟲(chóng) 病 病 株 根 系 B 健 康 黃 瓜 植 株 根 系 A C ucum ber roots affected by root knot nem atode B H ealthy cucum ber roots 圖 1 受 根 結(jié) 線 蟲(chóng) 病 危 害 的 黃 瓜 根 系 和 健 康 黃 瓜 根 系 F ig 1 C ucum ber roots seriously affected by root knot nem atode disease and healthy cucum ber roots 111 中 國(guó) 農(nóng) 業(yè) 科 技 導(dǎo) 報(bào) 25 卷 2 3 根 結(jié) 線 蟲(chóng) 危 害 黃 瓜 與 健 康 黃 瓜 根 際 土 壤 微 生 物 群 落 B e t a 多 樣 性 差 異 PC oA 分 析 結(jié) 果 表 明 各 組 樣 品 中 細(xì) 菌 組 成 存 在 一 定 的 分 離 趨 勢(shì) 且 各 組 間 的 差 異 性 顯 著 大 于 組 內(nèi) 的 差 異 性 圖 2A 表 明 受 根 結(jié) 線 蟲(chóng) 危 害 后 的 黃 瓜 根 際 土 壤 與 健 康 黃 瓜 根 際 土 壤 中 細(xì) 菌 群 落 結(jié) 構(gòu) 的 B eta 多 樣 性 存 在 顯 著 差 異 土 壤 樣 品 真 菌 群 落 分 析 結(jié) 果 圖 2B 表 明 4 組 土 壤 樣 品 間 真 菌 的 多 樣 性 組 成 相 似 性 較 小 受 根 結(jié) 線 蟲(chóng) 危 害 后 黃 瓜 根 際 土 壤 與 健 康 黃 瓜 根 際 土 壤 中 的 真 菌 群 落 結(jié) 構(gòu) 的 B eta 多 樣 性 存 在 顯 著 差 異 2 4 根 結(jié) 線 蟲(chóng) 危 害 黃 瓜 與 健 康 黃 瓜 根 際 土 壤 微 生 物 群 落 結(jié) 構(gòu) 組 成 差 異 2 4 1 根 結(jié) 線 蟲(chóng) 危 害 黃 瓜 與 健 康 黃 瓜 根 際 土 壤 細(xì) 菌 群 落 結(jié) 構(gòu) 組 成 的 差 異 在 門(mén) 水 平 上 以 相 對(duì) 豐 度 大 于 1 為 閾 值 4 組 樣 品 的 細(xì) 菌 微 生 物 群 落 組 成 相 似 圖 3 均 包 含 10 個(gè) 共 有 細(xì) 菌 門(mén) 變 形 菌 門(mén) Proteobacteria 放 線 菌 門(mén) A ctinobacteria 綠 彎 菌 門(mén) C hloroflexi 擬 桿 菌 門(mén) B acteroidetes 酸 桿 菌 門(mén) A cidobacteria 均 為 各 組 樣 品 中 的 優(yōu) 勢(shì) 細(xì) 菌 門(mén) 其 中 變 形 菌 門(mén) 占 比 最 大 其 在 JG B 中 的 相 對(duì) 豐 度 最 高 為 43 31 放 線 菌 門(mén) 在 B G W 中 的 相 對(duì) 豐 度 最 高 為 19 46 綠 彎 菌 門(mén) 和 酸 桿 菌 門(mén) 在 JG W 中 的 相 對(duì) 豐 度 分 別 為 18 27 和 10 89 高 于 其 他 組 擬 桿 菌 門(mén) 在 各 組 中 的 相 對(duì) 豐 度 存 在 顯 著 差 異 P 0 038 其 中 在 B G B 中 的 相 對(duì) 豐 度 最 高 為 13 58 在 JG B 和 B G W 中 次 之 相 對(duì) 豐 度 分 別 為 10 54 和 8 90 在 JG W 中 的 相 對(duì) 豐 度 最 低 為 6 25 在 每 種 細(xì) 菌 屬 豐 度 達(dá) 到 1 的 前 提 下 健 康 和 根 結(jié) 線 蟲(chóng) 危 害 的 黃 瓜 根 際 土 壤 中 細(xì) 菌 群 落 在 屬 水 平 上 的 組 成 基 本 一 致 均 包 含 34 個(gè) 屬 圖 4 其 中 鞘 氨 醇 單 胞 菌 屬 S p h in g o m o n a s 為 優(yōu) 勢(shì) 細(xì) 菌 屬 在 JG B 中 的 相 對(duì) 豐 度 較 高 為 4 48 高 于 其 他 組 表 1 不 同 土 壤 樣 品 中 細(xì) 菌 和 真 菌 的 A lpha 多 樣 性 Table 1 A lpha diversity of bacteria and fungi in different soil sam ples 土 壤 樣 品 Soil sam ple JG B JG W B G B B G W 細(xì) 菌 B acteria C hao 指 數(shù) C hao index 2 024 81 30 26 a 2 020 74 4 57 a 1 991 90 19 52 a 1 970 09 37 98 a Shannon 指 數(shù) Shannon index 6 47 0 05 a 6 51 0 04 a 6 27 0 02 a 6 42 0 08 a 真 菌 Fungus C hao 指 數(shù) C hao index 418 13 10 06 a 483 85 10 51 a 369 60 23 89 a 429 55 40 98 a Shannon 指 數(shù) Shannon index 3 70 0 11 a 3 62 0 05 a 3 05 0 42 a 3 48 0 29 a 注 同 列 不 同 小 寫(xiě) 字 母 表 示 不 同 土 壤 樣 品 間 在 P 0 05 水 平 差 異 顯 著 N ote D ifferent low ercase letters in sam e colum n indicate significant differences betw een different soil sam ples at P 0 05 level A 細(xì) 菌 B 真 菌 A B acteria B Fungus 圖 2 各 組 土 壤 樣 品 細(xì) 菌 和 真 菌 的 B eta 多 樣 性 F ig 2 B eta diversity of bacterial and fungal in different soil sam ples 112 1 期 楊 學(xué) 瑾 等 根 結(jié) 線 蟲(chóng) 危 害 與 健 康 黃 瓜 根 際 土 壤 微 生 物 群 落 結(jié) 構(gòu) 差 異 分 析 經(jīng) 差 異 顯 著 性 檢 驗(yàn) 有 10 個(gè) 細(xì) 菌 屬 的 相 對(duì) 豐 度 在 4 組 樣 品 間 存 在 顯 著 差 異 圖 5 其 中 黃 桿 菌 屬 F la v o b a c te r iu m 假 單 胞 菌 屬 P s e u d o m o n a s 鏈 霉 菌 屬 S tr e p to m y c e s 根 瘤 菌 屬 R h iz o b iu m 德 沃 斯 氏 菌 屬 D e v o s ia 鞘 氨 醇 桿 菌 屬 N o v o s p h in g o b iu m 劍 菌 屬 E n s ife r 纖 維 弧 菌 屬 C e llv ib r io 和 噬 幾 丁 質(zhì) 菌 屬 C h itin o p h a g a 在 B G B 中 的 相 對(duì) 豐 度 分 別 為 3 62 2 58 1 93 2 34 1 14 1 60 1 30 1 13 和 1 59 均 高 于 其 他 組 黃 色 類(lèi) 固 醇 桿 菌 屬 S te r o id o b a c te r 在 JG B 中 相 對(duì) 豐 度 最 高 為 1 50 2 4 2 根 結(jié) 線 蟲(chóng) 危 害 黃 瓜 與 健 康 黃 瓜 根 際 土 壤 真 菌 群 落 結(jié) 構(gòu) 組 成 的 差 異 在 以 相 對(duì) 豐 度 1 的 閾 值 條 件 下 各 組 土 壤 真 菌 在 門(mén) 水 平 上 的 群 落 組 成 相 似 圖 6 均 包 含 4 個(gè) 共 有 真 菌 門(mén) 其 中 子 囊 菌 門(mén) A scom ycota 為 優(yōu) 勢(shì) 菌 門(mén) 在 各 組 中 的 相 對(duì) 豐 度 均 達(dá) 到 81 00 以 上 在 B G B 中 最 高 為 圖 3 各 組 土 壤 細(xì) 菌 在 門(mén) 水 平 上 的 群 落 組 成 F ig 3 C om m unity com position of bacterial in different soil sam ples at phylum level 圖 4 各 組 土 壤 細(xì) 菌 在 屬 水 平 上 的 群 落 組 成 F ig 4 C om m unity com position of bacterial in different soil sam ples at genus level 113 中 國(guó) 農(nóng) 業(yè) 科 技 導(dǎo) 報(bào) 25 卷 88 38 擔(dān) 子 菌 門(mén) B asidiom ycota 的 相 對(duì) 豐 度 在 各 組 間 差 異 顯 著 P 0 031 0 05 在 JG B 中 的 相 對(duì) 豐 度 最 高 6 69 其 次 是 JG W 1 78 在 B G W 和 B G B 中 較 低 1 03 和 0 71 以 相 對(duì) 豐 度 不 小 于 1 為 閾 值 4 組 土 壤 樣 品 在 屬 水 平 上 包 含 27 個(gè) 共 有 真 菌 屬 圖 7 假 埃 希 氏 菌 屬 P se u d a lle sc h e ria 和 被 孢 霉 屬 M o rtie re lla 為 優(yōu) 勢(shì) 菌 屬 其 中 假 埃 希 氏 菌 屬 在 JG W 中 的 相 對(duì) 豐 度 較 高 為 13 72 被 孢 霉 屬 在 BG W 中 的 相 對(duì) 豐 度 較 高 為 12 02 對(duì) 4 組 土 壤 樣 品 間 真 菌 群 落 在 屬 水 平 上 的 組 成 差 異 進(jìn) 行 顯 著 性 檢 驗(yàn) 發(fā) 現(xiàn) 7 種 真 菌 屬 在 各 組 間 存 在 顯 著 差 異 圖 8 其 中 假 埃 希 氏 菌 屬 P se u d a lle sc h e ria 毛 殼 菌 屬 C h a e to m iu m 以 及 u n c la ssifie d f B io n e c tria c e a e 在 JG W 中 相 對(duì) 豐 度 較 圖 5 組 間 差 異 顯 著 的 細(xì) 菌 屬 及 其 相 對(duì) 豐 度 F ig 5 R elative abundance of bacterial com m unity w ith significant difference at genus level 114 1 期 楊 學(xué) 瑾 等 根 結(jié) 線 蟲(chóng) 危 害 與 健 康 黃 瓜 根 際 土 壤 微 生 物 群 落 結(jié) 構(gòu) 差 異 分 析 高 為 別 為 13 73 11 00 和 4 62 漆 斑 菌 屬 M y ro th e c iu m 和 u n c la ssifie d f C e ra to b a sid ia c e a e 在 JG B 中 的 相 對(duì) 豐 度 較 高 分 別 為 7 51 和 4 18 綠 僵 菌 屬 M e ta rh iziu m 的 相 對(duì) 豐 度 在 BG W 中 較 高 為 3 99 棒 孢 菌 屬 C o ry n e sp o ra 在 BG B 中 的 相 對(duì) 豐 度 較 高 為 2 64 3 討 論 構(gòu) 成 植 物 根 際 功 能 核 心 的 根 際 微 生 物 在 植 物 生 長(zhǎng) 發(fā) 育 過(guò) 程 中 發(fā) 揮 重 要 作 用 被 看 作 是 植 物 的 第 二 基 因 組 已 逐 漸 成 為 促 進(jìn) 農(nóng) 業(yè) 綠 色 發(fā) 展 關(guān) 鍵 調(diào) 控 區(qū) 域 17 本 研 究 通 過(guò) 比 較 根 結(jié) 線 蟲(chóng) 危 害 和 健 康 黃 瓜 的 根 際 土 壤 發(fā) 現(xiàn) 健 康 根 表 土 健 康 根 圍 土 病 害 根 表 土 病 害 根 圍 土 4 組 土 壤 樣 品 中 細(xì) 菌 和 真 菌 的 群 落 組 成 多 樣 性 無(wú) 顯 著 差 異 在 一 定 閾 值 范 圍 內(nèi) 4 組 土 壤 樣 品 無(wú) 論 是 細(xì) 菌 還 是 真 菌 在 門(mén) 和 屬 水 平 上 的 群 落 結(jié) 構(gòu) 組 成 均 相 似 但 同 類(lèi) 群 在 不 同 組 間 的 相 對(duì) 豐 度 存 在 差 異 與 前 人 研 究 結(jié) 圖 7 各 組 土 壤 真 菌 在 屬 水 平 上 的 群 落 組 成 F ig 7 C om m unity com position of fungal in different soil sam ples at genus level 圖 6 各 組 土 壤 真 菌 在 門(mén) 水 平 上 的 群 落 組 成 F ig 6 C om m unity com position of fungal in different soil sam ples at phylum level 115 中 國(guó) 農(nóng) 業(yè) 科 技 導(dǎo) 報(bào) 25 卷 果 一 致 18 4 組 土 壤 樣 品 中 的 優(yōu) 勢(shì) 細(xì)