谷田土壤中细菌群落对铬胁迫的响应特征

作者：景秀清; 赵鹏宇^*; 白雪; 邓宁; 赵晓东; 吴丽华; 仪慧兰

来源：农业环境科学学报, 2023, 42(06): 1294-1304.

• 谷田
• 铬胁迫
• 细菌群落
• 群落组成
• 群落构建机制

为探究谷田土壤中细菌群落对铬(Cr)胁迫的响应特征，以种植‘晋谷21号’谷子(Setaria italica)的土壤为试验材料，通过Illumina MiSeq高通量测序技术，分析Cr(1 mmol·L-1Cr6+)胁迫前(CK组)及胁迫后6 h(Cr＿6h)与6 d(Cr＿6d)的谷田土壤中细菌群落的组成及多样性、群落构建机制及KEGG代谢通路活性的变化。结果表明：Cr胁迫后不同时间节点，谷田土壤中细菌群落在门水平和属水平的优势菌比例差异显著；α多样性呈阶段性变化特征，其中Shannon指数在Cr＿6h下降，在Cr＿6d上升(CK为6.07、Cr＿6h为5.92、Cr＿6d为6.04),Simpson指数变化趋势则相反(CK为0.006 8、Cr＿6h为0.007 8、Cr＿6d为0.006 8)。Cr胁迫后细菌群落的beta NTI值持续降低(CK、Cr＿6h、Cr＿6d分别为-2.68、-2.11、-1.91)，群落构建在CK和Cr＿6h阶段由确定过程驱动(|betaNTI|>2)，而在Cr＿6d阶段主要由随机过程驱动(|betaNTI|<2)；边数量和平均度显著下降，平均路径长度持续显著上升，同一模块中的细菌群落以正相关为主。研究表明，Cr胁迫显著影响了谷田土壤中的细菌群落。随着Cr胁迫时间的延长，细菌群落构建由确定过程驱动逐渐转变为由随机过程驱动；细菌的共生网络规模变小，菌群间响应速度变慢，且以共生关系为主导。

• 单位
  太原师范学院; 生命科学学院; 山西大学