为探究稻虾共作对稻田水体微生物多样性和群落结构的影响,基于16S rDNA扩增子高通量测序,结合生物信息分析,比较稻虾共作模式(RC)和水稻单作模式(RM)中水体微生物的多样性和群落结构.结果显示,RC中水体微生物的多样性极显著高于RM.水体微生物的群落结构在2种模式中差异显著,且水体理化性质,如总氮、亚硝酸盐氮等的含量与2种模式中水体微生物群落结构的差异显著关联.相比于RM,RC水体中放线菌门(Actinobacteria)和蓝细菌门(Cyanobacteria)的相对丰度更高,而变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)的相对丰度更低.放线菌目(Actinomycetales)、根瘤菌目(Rhizobiales)、聚球藻目(Synechococ-cales)等为RC主要的水体微生物标志物,而黄杆菌目(Flavobacteriales)、β-变形菌目(Betaproteobacteriales)、红环菌目(Rhodocyclales)等则为CM主要的水体微生物标志物.在稻田水体微生物群落中鉴定出6个基石种,主要属于伯克氏菌科(Burkholderiaceae)、腐螺旋菌科(Saprospiraceae)和多囊菌科(Polyangiaceae)等.通过功能预测及其相对丰度比较,发现RC中水体微生物的代谢通路的相对丰度高于RM,尤其是能量代谢通路的相对丰度极显著地高于RM.以上研究表明,相比于水稻单作,稻虾共作显著提高了稻田水体微生物的多样性,塑造了组成更健康、功能更强大的水体微生物群落,提高了稻田生态系统的物质循环能力和能量利用效率,有利于稻田水体净化,并维持稻田生态系统稳定.

稻虾共作;稻田;水体微生物;生物多样性;群落结构;功能预测

陈玲;万韦韬;刘兵;徐文静;顾泽茂

华中农业大学水产学院/双水双绿研究院,武汉 430070;监利市农业农村局,监利 433300;长江经济带大宗水生生物产业绿色发展教育部工程研究中心,武汉 430070;湖北洪山实验室,武汉 430070

华中农业大学学报

[1]陈玲;万韦韬;刘兵;徐文静;顾泽茂-.稻虾共作对稻田水体微生物多样性和群落结构的影响)[J].华中农业大学学报,2022(01):141-151

Actinomycetales,Synechococ,cales,Flavobacteriales,Betaproteobacteriales,Rhodocyclales,Polyangiaceae

稻田水体,水体微生物,微生物多样性,16S,rDNA,扩增子,生物信息分析,稻虾共作模式,RC,水稻,单作,RM,总氮,亚硝酸盐氮,微生物群落结构,中放,放线菌,Actinobacteria,蓝细菌,Cyanobacteria,相对丰度,变形菌门,Proteobacteria,拟杆菌门,Bacteroidetes,根瘤菌,Rhizobiales,聚球藻,生物标志物,CM,伯克,Burkholderiaceae,螺旋菌,Saprospiraceae,功能预测,丰度比,代谢通路,能量代谢,稻田生态系统,物质循环,能量利用效率,水体净化,系统稳定

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