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不同有机质含量黑土微生物群落结构及功能比较研究

作　者: 米亮
导　师: 王光华；金剑
学　校: 黑龙江八一农垦大学
专　业: 植物病理学
关键词: 有机质微生物群落结构多样性微生物功能多样性土壤呼吸
分类号: S154.36
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

土壤有机质是土壤微生物营养和能量的主要来源,同时土壤微生物活性受土壤养分有效性限制,因此,土壤微生物活性常被作为土壤肥力质量的灵敏指标。本研究采用传统培养技术、PCR-DGGE和BIOLOG技术相结合的方法,通过对4个不同有机质含量的黑土(北安、海伦、德惠和梨树)微生物群落结构和代谢功能多样性进行比较,从而解析有机质含量对黑土微生物群落结构和代谢功能及作物根际微生物群落结构的影响。对东北黑土4个样点土壤微生物群落结构进行PCR-DGGE分析结果表明,4个样点间细菌群落结构差异不大,但可培养细菌群落结构样点间差异明显,有机质含量较高的高纬度样点(海伦和北安)可培养细菌群落组成相似度高。与细菌群落结构不同,不同样点间的真菌群落结构差异显著,相邻纬度样点间具有较高相似性,也就是说真菌群落结构具有随地理纬度变化而异的趋势。对不同温度条件下4个采样点黑土微生物代谢功能研究结果表明,高温条件下,有机质含量低黑土微生物的呼吸熵(qCO2)、代谢功能多样性指数和底物碳源利用数均高于有机质含量高黑土微生物。说明有机质含量低黑土中的微生物比较适于高温条件下生长。相反,低温条件下,有机质含量高的土壤微生物代谢活性高于有机质含量低黑土。对在不同有机质含量的供试黑土中进行的大豆和小麦盆栽试验结果表明,土壤是影响作物根际细菌群落结构多样性的主要因素,有机质含量高的土壤有利于维护作物根际细菌群落结构稳定性;大豆和小麦根际真菌群落结构差异较大,而大豆根际真菌群落结构随供试土壤产生分异,表明不同有机质含量黑土对作物根际真菌结构多样性的影响因作物类型而异,对小麦影响小,而对大豆影响大。对DGGE条带测序分析的结果显示,变形杆菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)的部分细菌是黑土中比较常见的细菌类群;而对真菌测序结果表明,真菌类群相对单一,基本上属于担子菌门(Ascomycota)和子囊菌门(Basidiomycota)的部分成员。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
第一章引言  8-18
  1.1 项目研究的目的和意义  8
  1.2 文献综述  8-14
    1.2.1 微生物多样性研究进展  8-9
    1.2.2 土壤微生物多样性研究方法  9-12
    1.2.3 土壤微生物生物量研究方法  12-14
  1.3 影响土壤微生物群落结构多样性的因素  14-18
    1.3.1 施肥  14-15
    1.3.2 植被  15
    1.3.3 根的溢泌物  15-16
    1.3.4 土壤类型  16
    1.3.5 土壤有机质  16-17
    1.3.6 土壤退化与土壤微生物多样性的关系  17-18
第二章材料和方法  18-24
  2.1 试验材料  18
    2.1.1 供试土壤  18
    2.1.2 主要仪器设备  18
  2.2 试验方法  18-24
    2.2.1 主要培养基  18-19
    2.2.2 主要试剂和缓冲液  19-20
    2.2.3 盆栽试验设计  20
    2.2.4 土壤微生物总DNA 的提取与纯化  20
    2.2.5 土壤细菌和真菌PCR 扩增及DGGE 分析  20-21
    2.2.6 DGGE 图谱中特异条带DNA 序列的克隆与测序分析  21-22
    2.2.7 黑土代谢功能及呼吸强度测定  22
    2.2.8 数据统计分析  22-24
第三章结果与分析  24-51
  3.1 微生物总DNA 的提取及PCR 扩增结果  24
    3.1.1 微生物总DNA 的提取  24
    3.1.2 PCR 扩增结果  24
  3.2 不同有机质含量黑土微生物群落结构对比研究  24-34
    3.2.1 土壤细菌群落结构  24-26
    3.2.2 可培养细菌群落结构  26-28
    3.2.3 土壤真菌群落结构  28-30
    3.2.4 原位土可培养细菌和真菌DGGE 图谱中特异条带测序分析  30-34
  3.3 不同有机质含量黑土微生物代谢功能研究  34-39
    3.3.1 土壤微生物量碳  34
    3.3.2 土壤微生物呼吸强度  34-36
    3.3.3 Biolog 结果与分析  36-39
  3.4 不同有机质含量黑土对作物根际微生物群落结构影响  39-51
    3.4.1 不同有机质含量黑土对作物根际细菌群落结构影响  40-44
    3.4.2 不同有机质含量黑土对作物根际真菌群落结构影响研究  44-48
    3.4.3 盆栽细菌和真菌DGGE 图谱中特异条带测序分析  48-51
第四章讨论  51-54
  4.1 不同有机质含量黑土微生物群落结构比较  51
  4.2 不同有机质含量黑土微生物代谢功能比较研究  51-52
  4.3 不同有机质含量黑土对作物根际微生物群落结构影响  52
  4.4 特异条带测序分析  52-54
    4.4.1 细菌测序分析  52-53
    4.4.2 真菌测序分析  53-54
第五章结论  54-55
参考文献  55-64
致谢  64-65
作者简历  65

不同有机质含量黑土微生物群落结构及功能比较研究

内容摘要

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