长期施用氮肥对水稻土亚硝酸还原酶基因多样性的影响

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• 出版年：2010
• 作者：罗希茜；陈哲；胡荣桂；吴敏娜；秦红灵；魏文学
• 单位1：中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室
• 单位2：华中农业大学资源与环境学院
• 出生年：1985
• 学历：硕士研究生
• 语种：中文
• 作者关键词：氮肥；水稻土；反硝化；nirK；nirS；多样性
• 起始页：423
• 总页数：8
• 经费资助：中国科学院知识创新工程“百人计划”项目（KZCX2-YW-BR-01）；国家自然科学基金项目（40771115）；“十一五”国家科技支撑计划重点项目（2008BADA7B07）
• 刊名：环境科学
• 是否内版：否
• 刊频：月刊
• 创刊时间：1976
• 主管单位：中国科学院
• 主办单位：中国科学院生态环境研究中心
• 主编：欧阳自远
• 地址：北京市海淀区双清路18号
• 邮编：10008
• 电子信箱：hjkx@rcees.ac.cn
• 网址：http://www.hjkx.ac.cn
• 卷：31
• 期：2
• 期刊索取号：P875.06 929-3

摘要

以中国科学院桃源农业生态试验站长期定位试验的土壤样品为对象，采用PCR扩增、克隆测序等分子生物学技术，研究长期施氮肥对水稻土亚硝酸还原酶基因nirK、nirS多样性的影响.序列分析结果表明，从水稻土中克隆的系列nirK基因片段与NCBI数据库中未知菌种的nirK基因相似性较高，平均达90.7%；而nirS基因片段与数据库中已知的nirS基因相似度低，平均74.7%.通过Cha0l估计值预测，nirK基因在不施肥处理（CK）、施氮肥处理（N）中分别有58±13和49±9个不同的OTUs，而nirS基因在CK处理、N处理中分别有49±10和132±43个不同的OTUs.Cha0l预测曲线95%置信区间（95%CIs）显示，氮肥施用显著提高了nirS基因的多样性，而对nirK基因多样性则无显著影响.LIBSHUFF分析比较N、CK处理克隆文库间的差异，结果显示nirK基因处理间群落结构差异p<0.022，达到显著水平；而nirS基因处理间的群落结构无显著差异.系统发育分析显示，nirK、nirS基因的系统发育树分别可分为3个及4个大簇.施用氮肥导致nirK、nirS克隆有不同程度的聚集，说明氮肥改变了nirK和nirS基因群落结构，其中氮肥对nirK基因群落结构的影响更大.总体来说，氮肥的施用对水稻土nirK基因群落多样性无显著影响，但明显提高nirS基因群落的多样性；而长期施氮肥使含nirK基因的反硝化菌群落结构发生显著变化，对nirS基因群落结构则无显著影响.