环太湖林地植物根际微生物多样性的研究

摘要

土壤微生物是森林生态系统中重要的组成部分之一,在林地凋落物的分解及土壤物质代谢和能量循环过程中起着重要作用,是土壤中各种生化过程的重要调节者.土壤微生物类群的多样性和生物量可以直接影响土壤理化性质、土壤肥力和森林的生长发育.因此,常常把土壤微生物分布及活动作为森林生态环境综合评价指标.而太湖是我国第三大淡水湖,流域面积36895km2.太湖流域经济发达,人口稠密,是我国经济、社会发展和投资增长最快的地区.近年来,随着区域工业化和城市化的迅速推进,太湖水体及环太湖地区的生态环境受到了严重的污染.森林能够对流入河、湖泊、水库的水具有良好的净化作用,对于防止水资源污染,改善水质,消除污染,具有十分重要的意义.rn 本研究利用宏基因组技术检测环太湖地区林木根际微生物群落结构组成、多样性及优势细菌门，探讨林木根际微生物与林木的互利共生关系，从而更好的保护及修复环太湖地区的森林生态系统，为改善环太湖地区的生态环境提供借鉴。试验采用3点采样法，采集了环太湖地区代表性的大型乔木(桂花，银杏，桧柏，苦褚和紫薇)的根际土样，提取土样中细菌16srRNA基因，通过PCR扩增共获得104430条有效序列，通过与RDP数据库比对发现这些微生物分属31门，68纲，86目，211科，737属，其中序列丰度大于1%的门为:变形菌门(Proteobacteria)，酸杆菌门(Acidobacteria)，厚壁菌门(Firmicutes)，拟杆菌门(Bacteroidetes)，疵微菌门(Verrucomicrobia)，放线菌门(Actinobacteria),浮霉菌门(Planctomycetes),TM7菌门，芽单胞菌门(Gemmatimonadetes),硝化螺旋菌门((Nitrospira)和绿弯菌门(Chloroflexi)，而变形菌门，酸杆菌门，厚壁菌门，拟杆菌门和放线菌门五个门属于优势微生物，占总测序丰度的78.22～90.61%。研究发现植物的根际微生物与土壤的pH值和土壤中总磷含量存在明显的相关性，而与植物的种类相关性不明显，太湖周边乔木的根际土壤pH值为3.64～7.82，在酸性pH值((pH<7.0)环境下，酸杆菌门，芽单胞菌门，变形菌门和疵微菌门为优势菌，在中性和碱性pH值((pH≥7.0)环境下，拟杆菌门和变形菌门为优势菌。研究结果揭示，环太湖地区林地土壤根际细菌群落结构组成、多样性及优势细菌门的相对丰度受土壤pH和土壤总磷含量的双重影响，且土壤pH的作用强度大于土壤总磷。