免耕水稻土固定CO2自养微生物多样性

使用^(13)CO_2为标记物,采用稳定性同位素核酸探针(DNA-SIP)技术和微宇宙模拟的方法,对两种南方免耕水稻土中的固定CO_2自养微生物群落结构和多样性进行了研究.实验结果表明,经80d的培养后,从^(13)CO_2标记处理的士样提取的DNA经氯化铯密度梯度离心后其浮力密度显著区分于^(12)CO_2对照组表明土壤样品中的固定CO_2自养微生物对CO_2具有同化利用.RT-PCR结果表明两种标记土样DNA密度梯度离心分层的cbbLR基因的拷贝数最高分别为1.36×10~5拷贝/g干土和2.21×10~5拷贝/g干土.克隆文库分析和系统发育分析表明两种土壤中的固定CO_2自养微生物群落结构具有一定差异Bradyrhizobium和Rubriviv二是为FG土壤中的主要类群,占全部克隆数的60.40%和13.86%.而TF土壤的主要类群是Rhodopseudomonas,Rhodospirillum,Methylibium和Variovorax,分别占全部克隆数的20.90%、11.94%,16.42%和10.45%.两种^(13)CO_2标记土样的cbbLR基因文库OTU类型、多样性指数均高于^(12)CO_2对照文库,其群落结构也有明显的变化.因此,免耕水稻土存在高度多样性的二氧化碳固定自养微生物,在农田土壤碳素循环方面具有重要作用.

岩溶地区不同土地利用方式土壤固碳细菌群落结构特征

固碳细菌是土壤碳循环重要的微生物群落,研究其群落结构特征对认识土壤生态系统的固碳机制具有重要意义.以桂林毛村岩溶实验场的岩溶区、混合区与非岩溶区为研究样区,采集稻田、玉米和柑橘园表层土壤,以cbb LR为固碳细菌的指示基因,采用高通量测序方法,对比在三类区域土壤中固碳细菌的群落丰度、组成及多样性特征的异同.结果表明,三类区域土壤中固碳细菌属于变形菌门和放线菌门.其中,变形菌门的α-变形菌纲(α-Proteobacteria,24.6%)为三类区域土壤中的优势纲,以根瘤菌为主的兼性自养菌是主要的固碳细菌.在岩溶区,伯克氏菌目(Burkholderiales)、红假单胞菌属(Rhodopseudomonas)、固氮螺菌属(Azospirillum)、费氏根瘤菌(Sinorhizobium fredii HH103)、豌豆根瘤菌(Rhizobium leguminosarum bv.trifolii)等微生物的丰度均高于混合区和非岩溶区;而慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)为混合区与非岩溶区土壤中的优势种群.冗余分析(redundancy analysis)表明,pH、土壤有机碳(SOC)、可溶性有机碳(DOC)、总氮(TN)和阳离子交换量(CEC)等土壤因子是影响固碳细菌群落结构差异的主要生态因子.以上结果表明,岩溶区的土壤特性对固碳细菌的群落结构有显著影响.