论文部分内容阅读
基于高通量测序方法的土壤宏基因组研究,极大地丰富了对土壤微生物多样性及功能的认知,已广泛的应用于环境微生物的遗传多样性研究中。杉木人工林土壤的健康状况直接影响杉木人工林生产力。土壤真核生物是土壤中物质循环的重要因子,不同的类群在土壤中具有不同的作用,它们的分布可以更准确的反映土壤肥力的变化。本论文是以湖南省攸县杉木人工林不同栽培代数(1、2、3代和不同发育阶段(3、13、26年)的土壤为研究对象,研究土壤宏基因组中真核生物(18S rRNA基因)的多样性,分析土壤微型动物和真菌的群落结构及多样性的变化规律,筛选可以指示土壤健康状况的真核微生物类群,构建土壤健康的评价体系。研究主要结果如下:(1)土壤真核生物18S rRNA基因的高通量测序。用OMEGA的试剂盒完成土壤宏基因组的提取,经过Roche GS FLX测序系统,共获得有效序列124019条。所得序列的平均长度为379bp。其中优质序列94922条,平均长度为436bp。有92592条序列可以比对到SILVA数据库中,占优质序列的97.55%。其中归类到后生动物界的序列数为60494条,占优质序列的65.34%。归类到真菌界的序列数为16321条,占优质序列的17.63%。(2)土壤真核生物的主要分布类群。在97%的遗传相似度下,后生动物界的序列经聚类后共形成2602种OTUs。土壤微型动物的主要类群包括脊索动物门、环节动物门、节肢动物门、线虫动物门、轮形动物门与扁形动物门,分别占全部后生动物界序列的60.8%、24.0%、7.4%、3.6%、1.5%和1.2%。真菌界的序列经聚类后共形成2136种OTUs。土壤真菌的主要类群包括散囊菌纲、粪壳菌纲、球囊菌门未分类群、毛霉亚门未分类群、座囊菌纲、锤舌菌纲、盘菌纲、伞菌纲、和壶菌门未分类群,分别占全部真菌界序列的26.21%、12.44%、11.90%、8.25%、6.51%、5.70%、2.62%、2.30%和 2.23%。(3)杉木人工林连栽和不同发育阶段的土壤真核生物群落结构及多样性。不同样地间土壤微型动物和真菌的群落Jaccard相似性系数均小于0.35,样地间群落结构差异明显。土壤微型动物群落的ACE指数与Shannon指数具有显著性差异(P<0.05),真菌群落的ACE指数、Chao1指数和Simpson指数具有显著性差异(P＜0.05)。土壤真核生物的多样性,连栽1代幼龄林(FYC)>2代幼龄林(SYC)>3代幼龄林(TYC);在不同的发育阶段,1代幼龄林(FYC)>1代成熟林(FRC)>1代中龄林(FMC)。土壤的理化性质对真核生物的多样性具有显著的影响,特别是pH、容重、孔隙度等是主要的影响因素。