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蔬菜土壤生态系统微生物分子生态学研究

雷娟利  
【摘要】:微生物在农业生态系统中营养元素循环、有机物质的形成和分解、土壤肥力的保持和提高、生态环境改善、植物生长发育的调节、作物病虫害防治等方面起着极其重要的作用。由于传统培养方法的局限性(仅有约1%的土壤微生物可人工培养),使人们不能全面客观的认识微生物的多样性。本研究采用分子生物学技术,对蔬菜生态系统中有关的微生物多样性进行了研究,结果如下: 1.为探讨同一区域不同栽培制度对土壤细菌多样性的影响,应用16S rDNA PCR-RFLP方法,对菜田和水稻田土壤细菌群落结构进行了比较研究,建立了两种类型土壤细菌的16S rDNA克隆库,对阳性克隆进行PCR扩增,并对扩增产物进行了限制性内切酶Hinf 1酶切片段多态性分析(RFLP)分析。在菜田土壤中共得到了75个阳性克隆和33种16S rDNA基因型,在水稻田土壤中共得到了55个阳性克隆和17种16S rDNA基因型。与水稻田土壤相比,菜田土壤具有较高的多样性,且大多数克隆属于Proteobacteria gamma, alpha和beta类细菌,有少部分属于high G+C bacteria, Chloroflexus和Nitrospina类细菌。相反在水稻田土壤中大约一半的克隆属于Proteobacteria gamma和beta类细菌,其余的属于high G+C bacteria, Prosthecobacter和Sphingobacterium类细菌。 2.应用18S rDNA PCR-RFLP方法,对菜田和水稻田土壤真菌群落结构进行了比较研究,建立了两种类型土壤的18S rDNA克隆库,对阳性克隆进行PCR扩增,并对扩增产物进行了限制性内切酶Hinf 1酶切片段多态性分析(RFLP)分析。在菜田土壤中共得到了82个阳性克隆和26种18S rDNA基因型,大多数克隆属于Ascomyta类真菌,其余属于Basidimycota, Chytridiomycota和Zygomycota类真菌;在水稻田土壤中共得到了84个阳性克隆和23种18S rDNA基因型,大部分克隆属于未分类真菌(unclassified fungi),其余属于Chytridimycota, Ascomycota和Zygomycota类真菌。研究发现,菜田土壤真菌的辛普森多样性指数要略高于水稻田土壤;在菜田土壤中存在水稻田土壤中未发现的Basidimycota类真菌;而在水稻田土壤中存在菜田土壤中未发现的未分类真菌。菜田土壤真菌群落多样性要稍高于水稻田土壤。 3.采用从土壤中直接提取微生物总DNA,并用细菌16S rDNA特异性引物进


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