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摘要
利用高通量测序技术研究连续传代富集过程中，固体和液体牛肉膏蛋白胨可培养土壤细菌多样性的变化规律，量化可培养菌占水稻土本底微生物群落的比例。通过设置常规营养和1/10低营养处理，包括常规牛肉膏蛋白胨固体培养(NA)、液体培养(NB),低营养固体培养(1/10 NA)和低营养液体培养(1/10 NB),开展连续传代富集10次，获得第1、3、5、7、10代细菌培养物并提取DNA,同时直接提取水稻土中所有微生物基因组DNA并对16S rRNA基因进行高通量测序，分析水稻土可培养菌群落变化规律及其占本底土著微生物的比例。结果表明，水稻土本底微生物多样性Chao指数为4 806,在连续传代培养10次过程中，降幅最高为98.9%,其中，固体和液体可培养微生物Chao指数以第1代为最低，分别为49.7和142.0,低营养1/10固体和液体培养下，Chao指数分别为75.1和531.0。高通量测序16S rRNA基因后发现水稻土本底土著微生物共713属，连续10次传代富集培养过程中，固体和液体常规培养基中分别检测到52属和600属，低营养1/10固体和液体培养下，分别为62属和597属，可培养菌占比最高分别为8.7%和83.7%。连续第1、3、5、7和10次传代培养过程中，固体培养基每代独有微生物属分别为7、2、3、4和3属，液体培养基独有属则分别为5、1、102、44和24属，低营养1/10培养也得到了类似结果。假单胞菌属(Pseudomonas)是水稻土连续10次传代过程中绝对的优势类群，特别在固体培养基中相对丰度变幅范围为97.70%～99.47%,与水稻土本底土壤中相对丰度相比，增幅最高为74倍。低营养1/10固体条件下，随着传代次数的增加，杆菌属(Bacillus)和代尔夫特菌属(Delftia)成为优势类群，在第10代的相对丰度最高分别为18.07%和13.82%。液体连续传代10次过程中，假单胞菌属也是绝对优势类群，但与固体可培养菌相比略下降为45.48%～55.99%,梭菌属(Clostridium)则是第2大优势类群，其相对丰度范围为23.58%～42.40%,而赖氨酸芽孢杆菌属(Lysinibacillus)则保持相对稳定的增长趋势，其相对丰度范围为1.46%～6.74%。相反，低营养1/10液体培养下，梭菌属和赖氨酸芽孢杆菌属随着培养代数增加而急剧降低，假单胞菌属则成为绝对优势菌，而类芽孢杆菌属(Paenibacillus)则呈现随着传代次数增加而增加的趋势。上述结果表明，水稻土本底微生物多样性最多达可培养菌的96.7倍，连续传代富集培养过程中，水稻土可培养微生物Chao指数先增加后降低，固体和液体培养分别获得74和662属，可培养菌占水稻土所有微生物比例分别为10.4%和92.8%。在固体和液体传代培养过程中，假单胞菌属均占据绝对优势地位，液体可培养微生物多样性明显高于固体。低营养1/10固体和液体培养条件下，可培养微生物类群显著增加，第1代出现的部分微生物类群逐渐被某些优势菌替代，表明连续传代富集培养过程中，在不同代际均富集了生理代谢特征具有明显差异的类群，连续传代富集并不会导致种群结构同质化和单一化。
