[1]李濛池,马建华,黄修梅,等.基于宏基因组测序分析耕作方式与秸秆还田对马铃薯根际土壤微生物群落的影响[J].江苏农业科学,2025,53(21):258-264.
　Li Mengchi,et al.Effects of tillage method and straw returning on rhizosphere soil microbial community of potato based on metagenomic sequencing[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2025,53(21):258-264.
点击复制

基于宏基因组测序分析耕作方式与秸秆还田对马铃薯根际土壤微生物群落的影响()

《江苏农业科学》[ISSN:1002-1302/CN:32-1214/S]

卷:
第53卷
期数:
2025年第21期
页码:
258-264
栏目:
资源与环境
出版日期:
2025-11-05

文章信息/Info

Title:
Effects of tillage method and straw returning on rhizosphere soil microbial community of potato based on metagenomic sequencing
作者:
李濛池1; 马建华1; 黄修梅1; 张凤兰2; 杨忠仁2; 李明1
1.内蒙古农业大学职业技术学院，内蒙古包头 0141091； 2.内蒙古农业大学园艺与植物保护学院，内蒙古呼和浩特 010000
Author(s):
Li Mengchi; et al
关键词:
宏基因组; 马铃薯根际土壤; 耕作方式; 秸秆还田; 土壤微生物群落
Keywords:
-
分类号:
S532.061；S154.3
DOI:
-
文献标志码:
A
摘要:
为探讨马铃薯根际土壤在不同耕作方式与秸秆还田条件下土壤微生物群落的差异，设置旋耕+秸秆还田(RS)、深翻+秸秆还田(PS)、深松+秸秆还田(SS)、常规耕作(CK)4种耕作方式，利用Illumina NovaSeq测序平台对不同耕作方式与秸秆还田条件下的马铃薯根际土壤进行宏基因组测序，分析微生物群落的组成。结果表明，土壤中微生物以细菌为主，约占90%，古菌约占4%，真菌及其他约占6%；非冗余基因数目以SS处理的基因数量最多；在门水平中，优势菌门包括变形菌门、放线菌门、黏球菌门、芽单胞菌门、酸杆菌门、拟杆菌门，其中变形菌门与放线菌门占比最高，PS处理的变形菌门和放线菌门相对丰度分别为55.88%和21.32%，均高于CK；在属水平中，优势菌门包括鞘氨醇单胞菌属、链霉菌属、慢生根瘤菌属、罗河杆菌属、抗砷溶杆菌属、芽单胞菌属、假单胞菌属、伯克霍尔德菌属、贪噬菌属，其中鞘氨醇单胞菌属占比最高，RS处理的鞘氨醇单胞菌属相对丰度为8.42%，高于CK。COG和CAZy功能基因注释结果显示，不同耕作措施主要相关功能基因的相对丰度均高于CK。KEGG功能预测分析表明，与CK相比，不同耕作措施的土壤环境中更容易富集与代谢相关的微生物。综上，该研究结果为今后不同耕作方式对马铃薯根际土壤微生物的影响研究提供一定的理论依据。
Abstract:
-

参考文献/References:

［1］Chen K，Pachter L. Bioinformatics for whole-genome shotgun sequencing of microbial communities［J］. PLoS Computational Biology，2005，1(2)：106-112.
［2］Coleman D C，Crossley D A，Hendrix P F. Fundamentals of soil ecology［M］. London：Academic Press，1996.
［3］Konopka A，Oliver L，Turco J. The use of carbon substrate utilization patterns in environmental and ecological microbiology［J］. Microbial Ecology，1998，35(2)：103-115.
［4］Pankhurst C E，Ophel-Keller K，Doube B M，et al. Biodiversity of soil microbial communities in agricultural systems［J］. Biodiversity and Conservation，1996，5(2)：197-209.
［5］曲云柯. 盐碱农田土壤酶活性和微生物代谢多样性对碳组分变化的综合作用研究［D］. 长春：吉林大学，2022.
［6］孟品品，刘星，邱慧珍，等. 连作马铃薯根际土壤真菌种群结构及其生物效应［J］. 应用生态学报，2012，23(11)：3079-3086.
［7］李航，董涛，王明元. 生物炭对香蕉苗根际土壤微生物群落与代谢活性的影响［J］. 微生物学杂志，2016，36(1)：42-48.
［8］廖晓勇，姚启星，万小铭，等. 黑土粮仓全域定制模式的理论基础与技术路径［J］. 地理学报，2022，77(7)：1634-1649.
［9］郑子凡，于佳乐，聂虎帅，等. 干旱胁迫对18个马铃薯品种生理特性的影响［J］. 中国马铃薯，2023，37(4)：306-319.
［10］屈冬玉，谢开云，金黎平，等. 中国马铃薯产业发展与食物安全［J］. 中国农业科学，2005，38(2)：358-362.
［11］Nyamadzawo G，Nyamangara J，Nyamugafata P，et al. Soil microbial biomass and mineralization of aggregate protected carbon in fallow-maize systems under conventional and no-tillage in Central Zimbabwe［J］. Soil and Tillage Research，2009，102(1)：151-157.
［12］刘红杰，习向银，刘朝科，等. 深翻耕和连作对植烟土壤养分及其生物活性的影响［J］. 福建农业学报，2011，26(2)：298-303.
［13］蔡晓布，钱成，张元，等. 西藏中部地区退化土壤秸秆还田的微生物变化特征及其影响［J］. 应用生态学报，2004，15(3)：463-468.
［14］吴其聪，张丛志，张佳宝，等. 不同施肥及秸秆还田对潮土有机质及其组分的影响［J］. 土壤，2015，47(6)：1034-1039.
［15］Richards L E，Jolliffe I T. Principal component analysis［J］. Journal of Marketing Research，1988，24(4)：410.
［16］TatusovR L，Fedoroa N D，Jackson J D，et al. The COG database：an updated version includes eukaryotes［J］. BMC Bioinformatics，2003，4(1)：41.
［17］Jensen L J，Julien P，Kuhn M，et al. eggNOG：automated construction and annotation of orthologous groups of genes［J］. Nucleic Acids Research，2008，36：250-254.
［18］Lombard V，Ramulu H G，Drula E，et al. The carbohydrate-active enzymes database (CAZy) in 2013［J］. Nucleic acids research，2014，42(1)：490-495.
［19］Kanehisa M，Goto S.KEGG：Kyoto encyclopedia of genes and genomes［J］. Nucleic Acids Research，2000，28(1)：27-30.
［20］宋书会，焦静，李普旺，等. 热带典型有机物料对砖红壤理化性质及微生物群落结构的影响［J］. 热带作物学报，2023，44(4)：834-845.
［21］周玉祥，宋子岭，孔涛，等. 不同秸秆生物炭对露天煤矿排土场土壤微生物数量和酶活性的影响［J］. 环境化学，2017，36(1)：106-113.
［22］刘京京，陈学文，梁爱珍，等. 微生物肥料及其对黑土旱田作物应用的效果［J］. 土壤与作物，2023，12(2)：179-195.
［23］王宁，罗佳琳，赵亚慧，等. 不同麦秸还田模式对稻田土壤微生物活性和微生物群落组成的影响［J］. 农业环境科学学报，2020，39(1)：125-133.
［24］Mendes R，Garbeva P，Raaijmakers J M. The rhizosphere microbiome：significance of plant beneficial，plant pathogenic，and human pathogenic microorganisms［J］. FEMS Microbiology Reviews，2013，37(5)：634-663.
［25］Yang Y，Wang N，Guo X Y，et al. Comparative analysis of bacterial community structure in the rhizosphere of maize by high-throughput pyrosequencing［J］. PLoS One，2017，12(5)：e0178425.
［26］王光华，刘俊杰，于镇华，等. 土壤酸杆菌门细菌生态学研究进展［J］. 生物技术通报，2016，32(2)：14-20.
［27］吕博，丁亮，过聪，等. 复合微生物肥对棉田土壤养分及根际细菌群落的影响［J］. 作物杂志，2024(4)：209-215.
［28］李俊逸，刘福翠，矣晓翠，等. 马铃薯块茎蛾取食胁迫对马铃薯根际细菌群落结构与多样性的影响［J］. 南方农业学报，2023，54(12)：3599-3609.
［29］夏亚男，双全. 基于宏基因组技术分析固态发酵枣酒酒醅的微生物多样性及关键风味基因［J］. 食品科学，2022，43(2)：192-198.
［30］宋宇，王鹏，韦月平. 基于宏基因组测序的稻蟹共作稻田根际土壤微生物群落功能分析［J］. 西北农业学报，2023，32(9)：1466-1475.

相似文献/References:

[1]王晓君,滕琳.一种基于宏基因组模拟数据的生物标志物筛选方法[J].江苏农业科学,2016,44(05):56.
　Wang Xiaojun,et al.A kind of biomarkers screening method based on metagenomics simulation data[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2016,44(21):56.
[2]王慧丽,江娟.锯末牛粪堆肥微生物多样性的宏基因组学分析[J].江苏农业科学,2017,45(07):28.
　Wang Huili,et al.Metagenomic analysis of microbial diversity of composts of dairy manure with sawdust[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2017,45(21):28.
[3]郭伟强,钱玮,胡翠英,等.宏基因组测序分析人参内生细菌组成及多样性[J].江苏农业科学,2018,46(06):37.
　Guo Weiqiang,et al.Metagenomic sequencing analysis of composition and diversity of ginseng endophytic bacteria[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2018,46(21):37.
[4]黄申,许怡娟,胡慧博,等.肠杆菌F8-H发酵道真烟叶宏基因组及相关性分析[J].江苏农业科学,2024,52(22):193.
　Huang Shen,et al.Metagenomics and correlation analysis of Enterobacter F8-H fermentation of Daozhen tobacco[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2024,52(21):193.

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2024-06-26
基金项目：内蒙古自治区科技计划项目(编号：2022YFDZ0010)；内蒙古自治区科技重大专项(编号：2021ZD0005)；内蒙古自治区农牧厅基层农技推广体系改革与建设补助及重大农业技术协同推广资金项目。
作者简介：李濛池(2000—)，女，内蒙古赤峰人，硕士研究生，主要从事作物栽培研究。E-mail：2213558704@qq.com。
通信作者：黄修梅，博士，教授，主要从事作物栽培研究。E-mail：huangxm0404@126.com。
更新日期/Last Update: 2025-11-05