CN103421902B - 连作花生土壤真核微生物群落演替的分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种连作花生土壤真核微生物群落演替的研究方法。该方法采用盆栽试验，选取未种植过花生的土壤，充分混匀后分与各盆，连续三年种植花生。连作三年的播种、收获时间一致。每个种植周期分别选取苗期、收获期收集花生根部土壤，并提取土壤基因组DNA，构建18S rRNA基因文库。通过对所构建文库进行分析比较，从而获知连作花生土壤真核微生物群落演替的规律。利用本发明，可以明确连作花生土壤真核微生物的群落结构以及优势类群，获知各真核微生物类群在花生连作过程中的演替规律。
Description
技术领域
本发明涉及一种连作花生土壤真核微生物群落演替的分析方法，属于土壤微生物与农作物栽培技术领域。
背景技术
花生是世界重要的油料作物和经济作物，适应性很广，但是其生长和产量受连作影响严重。土壤微生物由于参与诸如土壤中矿物质的循环、有机质降解、土壤结构形成以及有毒物质的转化和积累等过程，对维持土壤肥力和土壤生态功能的稳定发挥重要作用。另外，土壤中致病菌与拮抗菌之间的相互作用对植物的生长发育也起到非常重要的作用。由于微生物能够对环境变化做出快速反应，因此，微生物群落结构的变化通常作为环境变化情况和土地耕种情况的有效生物指标。
作物连作障碍与土传病害增加密切相关，而土壤真核微生物尤其是真菌和线虫是主要的土传病害原因。通过分析花生连作过程中土壤真核微生物群落结构的演替情况，了解微生物类群在连作过程中具体的变化规律，可以获知与花生连作障碍相关的真核微生物类群，结合功能分析，了解花生连作过程中潜在的致病微生物类群，以及其群落结构在连作过程中变化规律。但是，目前还没有分析花生连作过程中具体微生物类群演替规律的有效方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种连作花生土壤真核微生物群落演替的分析方法，以获知在花生连作条件下，土壤真核微生物的群落结构以及优势类群，了解在连作过程中土壤真核微生物具体类群的演替规律。
为达到上述目的，本发明所采用的技术手段是：一种连作花生土壤真核微生物群落演替的分析方法，采用盆栽试验，选取未种植过花生的土壤，充分混匀后分与各盆，连续三年种植花生，连作三年的种植周期时间一致；每个种植周期内分别选取苗期、收获期收集花生根部土壤，并提取土壤基因组DNA，构建18S rRNA基因文库；最后对所构建的六组18S rRNA基因文库数据进行分析，得出演替规律。
进一步的，所述盆栽试验中使用的盆是指底部带有透水孔，最大直径35-40cm，高度30-40cm的瓦盆。
作为优选，所述未种植过花生的土壤，其成分为：28.5% 粘土，41% 有机土和 30.5% 沙。
作为优选，所述连续三年种植花生，指每年花生收获后不再栽培其它作物。
作为优选，所述连续三年种植花生，种植过程中采用四周通风的大棚遮挡雨水，用无菌水浇灌，整个种植过程不施加肥料。
作为优选，所述每个种植周期分别选取苗期、收获期收集花生根部土壤，所指苗期为出苗20天，收获期则是花生饱满成熟时；所述收集花生根部土壤，是指每个时期任意选取三株花生为样本，每个样本在距离主根3-5cm、8-10cm和13-15cm的位置分别取样，每个距离分别重复取两次，所取样品充分混匀作为一个分析样本，用液氮快速冷冻后于-80℃保存备用。
作为优选，所述构建18S rRNA基因文库，所用引物为：
18S-F: 5'-ATTCCTAGTAAGCGCGAGTCATCAG-3'；
18S-R: 5'-CAATGATCCTTCCGCAGGTTCAC-3' ；PCR扩增退火温度为55℃，扩增25个循环，25μL体系扩增6管，混合到一起作为后续纯化、建库的材料。
本发明的有益效果在于：本发明能获知在花生连作条件下，土壤真核微生物的群落结构以及优势类群，了解在连作过程中土壤真核微生物具体类群的演替规律，具有效率高、周期短、全面展示土壤真核微生物具体类群的优点。
具体实施方式
下面通过具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
一种连作花生土壤真核微生物群落演替的分析方法，采用盆栽试验，选取未种植过花生的土壤，充分混匀后分与各盆，连续三年种植花生。每年4月底播种，9月底收获。每年花生收获后不再栽培其它作物。种植过程中采用四周通风的大棚遮挡雨水，用无菌水浇灌，整个种植过程不施加肥料，以减少外界环境对土壤微生物的影响，尽可能真实反应花生连作与土壤微真核生物之间的作用关系。每个种植周期分别选取苗期、收获期收集花生根部土壤。每个时期随机选取三株花生为重复样本，每个样本在距离主根3-5 cm、8-10 cm和13-15 cm的位置分别取样，每个距离分别取两个重复。取样深度为表层以下5-10cm，目的是减少外界环境的干扰。采用试剂盒提取土壤基因组DNA，并构建18S rRNA基因文库。
所构建的6个18S rRNA基因文库，一共获得635个阳性克隆（10个嵌合体），包含了116个有效分类单元（OTUs）。文库的覆盖率为77.8到89.7%。表明116个有效OTUs覆盖了所分析样品的大多数真核微生物类群。所获的基因序列经过比对，与真菌、线虫、囊泡虫类、有孔虫、囊泡藻相关，其中以真菌为绝对优势类群。聚类分析表明，同一花生生长周期的土壤真核微生物群落结构相似。六个文库的数据经过比较分析，发现随着连作年限的增加，真菌多样性呈现增加趋势。共鉴定出4个真菌门，分属于23个目，呈现出丰富的多样性。其中，散囊菌目、肉座菌目、球囊霉目、圆盘菌目、毛霉目和银耳目的丰度/多样性随着花生连作呈现增加的趋势；而与伞菌目、鸡油菌目、盘菌目和 Pyxidiophorales相关的克隆，其丰度/多样性则呈现出下降的趋势。表明土壤微生物群落结构受连作影响，特别是致病真菌和有益真菌的丰度和多样性在连作过程中呈现出明显的动态变化趋势，致病真菌的增加，有益真菌群落的简化可能是长期连作条件下影响花生生长和产量的重要因素。
本发明包括但不限于以下实施方式，根据现有技术对本发明所进行的不脱离本发明实质内容的改变，仍属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种连作花生土壤真核微生物群落演替的分析方法，其特征在于：采用盆栽试验，选取未种植过花生的土壤，充分混匀后分与各盆，连续三年种植花生，连作三年的种植周期时间一致 ；每个种植周期内分别选取苗期、收获期收集花生根部土壤，并提取土壤基因组DNA，构建18S rRNA基因文库；最后对所构建的六组18S rRNA基因文库数据进行分析，得出演替规律；
所 述 构 建 18S rRNA 基 因 文 库，所 用 引 物 为 ：18S-F:5'-ATTCCTAGTAAGCGCGAGTCATCAG-3'；18S-R: 5'-CAATGATCCTTCCGCAGGTTCAC-3'；PCR 扩增退火温度为 55℃，扩增 25 个循环，25μL 体系扩增 6 管，混合到一起作为后续纯化、建库的材料；
所述未种植过花生的土壤，其成分为 ：28.5% 粘土，41% 有机土和 30.5% 沙。
2.根据权利要求 1 所述的连作花生土壤真核微生物群落演替的分析方法，其特征在于 ：所述盆栽试验中使用的盆是指底部带有透水孔，最大直径 35-40cm，高度 30-40cm 的瓦盆。
3. 根据权利要求 1 所述的连作花生土壤真核微生物群落演替的分析方法，其特征在于 ：所述连续三年种植花生，指每年花生收获后不再栽培其它作物。
4. 根据权利要求 1 所述的连作花生土壤真核微生物群落演替的分析方法，其特征在于 ：所述连续三年种植花生，种植过程中采用四周通风的大棚遮挡雨水，用无菌水浇灌，整个种植过程不施加肥料。
5. 根据权利要求 1 所述的连作花生土壤真核微生物群落演替的分析方法，其特征在于 ：所述每个种植周期分别选取苗期、收获期收集花生根部土壤，所指苗期为出苗 20 天，收获期则是花生饱满成熟时 ；所述收集花生根部土壤，是指每个时期任意选取三株花生为样本，每个样本在距离主根 3-5cm、8-10cm 和 13-15cm 的位置分别取样，每个距离分别重复取两次，所取样品充分混匀作为一个分析样本，用液氮快速冷冻后于 -80℃保存备用。
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| 土壤微生物宏基因组Fosmid文库构建及杀线虫蛋白酶基因研究;赵志祥;《中国博士学位论文全文数据库》;20100815(第8期);全文 * |
| 红壤连作花生不同生育期根际微生物区系变化研究;王小兵 等;《扬州大学学报(农业与生命科学版)》;20111231;第32卷(第4期);23-27,38 * |
| 花生连作土壤微生物区系变化研究;黄玉茜 等;《土壤通报》;20110630;第42卷(第3期);552-556 * |
| 花生连作对土壤及根际微生物区系的影响;封海胜 等;《山东农业科学》;19931231(第1期);13-15 * |
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