杂粮创新团队在杂粮农田土壤微生物研究中取得新进展

作者：王虎发布日期：2022-11-24 浏览次数：

近日，农学院杂粮创新团队在学术期刊《Land Degradation & Development》、《Plant Soil》、《Applied Soil Ecology》和《European Journal of Soil Science》连续发表4篇研究论文，探究了杂粮农田土壤微生物特性变化。杂粮创新团队冯佰利教授为论文通讯作者，博士研究生田礼欣为论文第一作者。

根际细菌对植物健康和生态功能至关重要。团队比较分析了中国北方9个地区谷子、糜子和高粱根际细菌群落的周转和网络分析。不同作物群落组成、多样性存在显著差异，区域对这些指标的影响大于作物类型。小杂粮作物群落丰富度随纬度增加呈单峰曲线。与空间因素相比，环境变量对小杂粮作物的根际细菌群落更替有更大的影响。与其他两种作物相比，糜子田中的根际细菌网络相互关联更紧密。这些发现为大规模扩展对小杂粮作物生态系统的生物地理学和共存理论的认识提供了新的见解。

团队还利用高通量测序技术，探索了中国北方12个地区糜子根际细菌和真菌的空间分布和关联网络。研究发现，环境选择是决定根际细菌β多样性的唯一因素，而根际真菌β多样性受环境选择和扩散限制的制约，年平均温度和土壤pH是调节糜子根际细菌和真菌群落结构、关键物种和调节的主要生态驱动因素。

研究发现，东北、华北和西北地区的环境因子、多样性、分类和功能组成存在显著差异。Mantel测试表明，华北和西北地区的细菌和真菌群落多样性主要与土壤养分（即有效磷、NO3--N、NH4+-N和有机质）有关。此外，细菌和真菌网络的拓扑特性因地区差异而不同，华北和西北地区的这些网络更加复杂，网络中的细菌和真菌物种在该地区共同出现的频率更高。研究还确认，东北和华北细菌和真菌网络中的OTU的平均相对丰度在模块集线器中占据较高比例，而在华北的网络中，连接器中的更多OTU富集。一般来说，随机过程在约束三个区域的装配方面相对更为重要；然而，扩散限制控制了东北和西北地区的细菌群落集合的临界周转。