Page 17 - 《华中农业大学学报(自然科学版)》2024年第1期
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第 1 期 魏宇飞 等:不同生育期番茄植株根际土壤微生物群落结构特征 11
tics 21统计分析,利用上海美吉生物医药科技有限公 表2 不同生育期番茄植株根际土壤碳、
司的I-sanger云数据分析平台进行在线数据分析。 氮、磷循环相关酶活性
Table 2 The activities of soil enzymes related to carbon,
2 结果与分析 nitrogen and phosphorus cycling in rhizospheres of
tomatoes at different growth stages
2.1 不同生育期番茄植株根际土壤酶活性 nmol/(g·min)
由表 2可见,结果期番茄植株根际土壤中 β-葡糖 生育期 β-葡糖苷酶 磷酸酶 氨肽酶
Growth stage β-glucosidase Phosphatase Aminopeptidase
苷酶、氨肽酶和磷酸酶活性显著高于花芽分化期和
幼苗期
幼苗期;此外,在花芽分化期中 β-葡糖苷酶活性显著 Seedling stage 1.11±0.32c 1.97±1.10b 9.62±1.37a
高于幼苗期;表明除了涉及土壤氮循环的氨肽酶活 花芽分化期
性外,不同生育期番茄植株根际土壤中涉及土壤碳、 Flower bud 1.63±0.12b 1.55±0.19b 9.89±2.42a
differentiation stage
磷循环的 β-葡糖苷酶和磷酸酶活性均以结果期为
结果期Fruiting
最高。 stage 2.08±0.12a 3.69±0.40a 10.21±2.81a
2.2 不同生育期番茄植株根际土壤微生物生物量 注:表中数据为平均值±标准差。同列字母不同表示处理间差
异 显 著(P<0.05)。 下 同 。 Note:Data in the table are means ±
由表 3可知,结果期番茄根际土壤微生物生物量 SD. Different letters in the same column mean significant difference
碳、氮和磷显著高于花芽分化期,但结果期微生物生 between each treatment at P<0.05. The same as below.
物量氮和磷与幼苗期之间不存在显著差异。 PC1 轴和 PC2 轴的解释度分别为 46.03% 和 21.6%;
2.3 不同生育期番茄植株根际土壤细菌多样性 表明番茄幼苗期、花芽分化期和结果期植株根际土
分析 壤细菌群落结构存在显著差异(P<0.05),物种组成
由图1A、B、C可知,番茄幼苗期、花芽分化期、结 结构相似度低(图 1D);另一方面,PLS-DA 结果显
果期植株根际土壤中指示细菌多样性的 Shannon 指 示,番茄幼苗期、花芽分化期和结果期植株根际土壤
数,以及指示细菌丰富度的 Ace 和 Chao 指数均不存 中细菌群落可分为 3 个差异明显的类群(图 1E)。表
在显著差异。 明番茄植株根际土壤细菌群落组成随着植株的生长
基于 OTU 水平的细菌 PCoA 分析结果显示, 发生显著变化。
表3 不同生育期番茄植株根际土壤微生物生物量C、N、P
Table 3 Soil microbial biomass C, N, P in rhizospheres of tomatoes at different growth stages mg/kg
生育期 微生物生物量碳 微生物生物量氮 微生物生物量磷
Growth stage Microbial biomass C Microbial biomass N Microbial biomass P
幼苗期 Seedling stage 198.41±5.29b 116.24±17.08a 235.84±101.76a
花芽分化期 Flower bud differentiation stage 63.21±10.06c 79.65±16.43b 19.67±12.34c
结果期 Fruiting stage 280.39±49.69a 89.44±7.02ab 195.53±49.41ab
2.4 不同生育期番茄植株根际土壤细菌 Venn 高,其次分别为结果期和花芽分化期。
分析 2.5 不同生育期番茄植株根际土壤细菌群落结构
在属分类水平上,不同生育期番茄植株根际土 特征
壤中,共有优势细菌属的数量为 671 个。幼苗期、花 1)门分类水平。由图 3A 可知,不同生育期番茄
芽分化期、结果期番茄植株根际土壤中特有的优势 植株根际土壤中,相对丰度占比大于 1% 的共有的优
细菌分别有44、22、38个(图2A)。 势细菌门类数量有 9 个,分别为酸杆菌门(Acidobac⁃
OTU 分类水平上,不同生育期番茄植株根际土 teriota)、变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacte⁃
壤中,共有优势细菌 OTU 数量为 2 776 个;幼苗期、 roidota)、芽单胞菌门(Gemmatimonadota)、黏菌门
花芽分化期、结果期特有的优势细菌数分别有 480、 (Myxococcota)、厚 壁 菌 门(Firmicutes)、放 线 菌 门
139、242个(图2B)。 (Actinobacteriota)、Patescibacteria 和绿弯菌门(Chlo⁃
上述结果表明,无论是属或 OTU 分类水平,均 roflexi)。
以幼苗期番茄根际土壤中特有的优势细菌数量为最 幼苗期番茄植株根际土壤中,优势细菌门相对