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不同农田生境对通俗腔蚓肠道菌群结构的影响

张玉峰 刘宏毅 刘敏 董润玉 樊双虎 杨益沣 毕艳孟

张玉峰, 刘宏毅, 刘 敏, 董润玉, 樊双虎, 杨益沣, 毕艳孟. 不同农田生境对通俗腔蚓肠道菌群结构的影响[J]. 土壤通报, 2023, 54(3): 695 − 702 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2022041902
引用本文: 张玉峰, 刘宏毅, 刘 敏, 董润玉, 樊双虎, 杨益沣, 毕艳孟. 不同农田生境对通俗腔蚓肠道菌群结构的影响[J]. 土壤通报, 2023, 54(3): 695 − 702 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2022041902
ZHANG Yu-feng, LIU Hong-yi, LIU Min, DONG Run-yu, FAN Shuang-hu, YANG Yi-feng, BI Yan-meng. Comparison of Intestinal Bacteria Structure of Metaphire vulgaris from Different Habitats[J]. Chinese Journal of Soil Science, 2023, 54(3): 695 − 702 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2022041902
Citation: ZHANG Yu-feng, LIU Hong-yi, LIU Min, DONG Run-yu, FAN Shuang-hu, YANG Yi-feng, BI Yan-meng. Comparison of Intestinal Bacteria Structure of Metaphire vulgaris from Different Habitats[J]. Chinese Journal of Soil Science, 2023, 54(3): 695 − 702 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2022041902

不同农田生境对通俗腔蚓肠道菌群结构的影响

doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2022041902
基金项目: 2022年度河北省大中学生科技创新能力培育专项(22E50478D),天津市教育委员会科研计划项目(2021KJ001)和河北省高等学校科学技术研究项目青年基金项目(QN2021123)资助
详细信息
    作者简介:

    张玉峰(1982−),男,河北沧州人,博士,教授,主要研究领域:土壤生态学。E-mail: qqzyf123@126.comqqzyf123@126.com

    通讯作者:

    E-mail: bym2019@tcu.edu.cn

  • 中图分类号: Q939

Comparison of Intestinal Bacteria Structure of Metaphire vulgaris from Different Habitats

  • 摘要:   目的  蚯蚓肠道微生物种类繁多,其中细菌群落对蚯蚓适应不同的生境具有重要作用,而关于蚯蚓肠道菌群的研究多集中于养殖型蚯蚓,野生蚯蚓的研究相对缺乏。  方法  为解析不同生境野生蚯蚓肠道的菌群差异,本研究采集河北省沧州市农林科学院试验田中的黄瓜地和辣椒地的通俗腔蚓(Metaphire vulgaris),并通过高通量测序对其肠道细菌群落进行了分析。提取蚯蚓肠道微生物总DNA,特异性扩增16S rRNA基因的V3-V4区,利用Illumina Hiseq 2500测序平台进行双端测序,然后对OTU(operational taxonomic unit)归类,并进行物种组成分析、Alpha和Beta多样性分析、样品组间统计分析。  结果  蚯蚓肠道分离土样中CZM(采自辣椒地的蚯蚓)和CZH(采自黄瓜地的蚯蚓)相对丰度大于1%的优势菌属分别为12和13个,肠道细菌中门水平相对丰度最高的是变形菌(Proteobacteria)。同时,还发现一些未分类的细菌,CZH肠道菌群中未分类的细菌较多,且CZH肠道细菌多样性指数也高于CZM。此外,CZH和CZM肠道细菌中丰富度位于前30且有属类分析的OTU代表性序列在系统发育树中位置不同。  结论  在种植不同蔬菜的土壤环境中生存的同种蚯蚓肠道微生物存在差异,取自黄瓜地的蚯蚓肠道细菌多样性指数均显著高于取自辣椒地的样品,表明黄瓜地土壤更有利于蚯蚓形成丰富且稳定的肠道微生物菌群。
  • 图  1  共有或特有OTU Venn图

    Figure  1.  Venn of common or specific bacteria OTU

    图  2  物种相对丰度分布图

    Figure  2.  Relative abundance of bacteria phylum

    图  3  门水平物种丰度聚类热图

    Figure  3.  Heatmap for relative abundance of horizontal bacteria phylum

    图  4  不同处理样品的Alpha多样性 a. 10个样品以Chao1表征的稀释曲线;b. Chao指数,c. Shannon指数

    Figure  4.  Alpha diversity of different groups a. Chao1 Curve; b. Chao index; c. Shannon index

    图  5  样品间距离热图

    Figure  5.  Heatmap of distance between different samples

    图  6  基于Weighted Unifrac 距离UPGMA聚类树

    Figure  6.  UPGMA cluster tree based on Weighted Unifrac distance

    图  7  Biomaker差异图

    Figure  7.  Biomaker differences

    表  1  ANOVA组间差异分析统计表

    Table  1.   Statistic of ANOVA difference analysis between groups

    GroupSSdfMSFsp-value
    CZM--CZH0.188621(0.879199)1(9)0.188621(0.0863223)2.185080.048*
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-04-24
  • 录用日期:  2022-08-02
  • 修回日期:  2022-07-29
  • 刊出日期:  2023-06-06

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