农田土壤微生物碱性磷酸酶基因的多样性及其对磷素响应

发布时间：2024-01-18 16:56

　　随着化学化肥的普遍使用,我国农田存在不同程度的过量施肥现象,并引起了一系列生态问题。珠三角地区作为南方重要蔬菜种植区域也存在着同样的问题。研究长期过量施肥中农田土壤微生物基因及功能的变化,可为农田的合理施肥提供一定的指导意见。本研究以农田土壤的碱性磷酸酶为主要研究对象,先通过结合传统理化指标检测和高通量测序技术对广州区域农田土壤进行了调查研究。同时使用代表性土壤模拟施肥实验,研究施放磷肥过程中,土壤碱性磷酸酶的转录表达及酶活的变化情况。后从农田土壤中筛选得有机磷细菌进行长期无机磷连续培养,以研究长期磷源胁迫作用下有机磷细菌碱性磷酸酶的基因表达及酶活性的变化差异。本研究得到以下主要结论:从广州区域番禺、海珠、天河、荔湾和从化等地采集六处农田土壤样品,进行理化指标的测定和16S rDNA、18S rDNA、碱性磷酸酶基因phoD和phoX高通量测序。理化指标检测结果显示,广州区域的农田土壤的无机磷,氨氮含量普遍较低。高通量测序结果显示,广州区域农田土壤的微生物多样性丰富,门水平上,细菌群落的优势物种是Proteobacteri,真菌群落的优势物种是Ascomycota。而含有phoD和ph...

【文章页数】：127 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 土壤微生物
    1.2 土壤磷元素化学循环
    1.3 土壤中的有机磷微生物降解
        1.3.1 土壤有机磷微生物
        1.3.2 碱性磷酸酶
    1.4 我国及珠三角地区农田土壤施肥现状
    1.5 现代测序技术在微生物学上的应用
        1.5.1 高通量测序技术分析微生物群落
        1.5.2 全基因组测序在细菌组学上的应用
        1.5.3 转录组测序在细菌组学上的应用
    1.6 本研究的目的和内容
        1.6.1 本研究的主要内容
        1.6.2 本研究的主要技术路线
        1.6.3 本研究的主要目的与意义
第二章 广州地区农田土壤微生物及细菌碱性磷酸酶基因phoD和phoX多样性分析及模拟施肥实验
    2.1 引言
    2.2 主要实验材料与方法
        2.2.1 主要实验材料
        2.2.2 主要实验方法
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 土壤采集信息及理化指标检测结果
        2.3.2 土壤总DNA提取结果及PCR预实验
        2.3.3 六处农田土壤碱性磷酸酶基因丰度分析
        2.3.4 模拟施肥实验结果与分析
        2.3.5 16S rDNA和 18sS rDNA基因高通量测序分析
        2.3.6 碱性磷酸酶基因phoD和phoX基因高通量测序分析
    2.4 本章小结
第三章 有机磷细菌的筛选及相关组学研究
    3.1 引言
    3.2 实验材料与方法
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 实验方法
    3.3 结论与讨论
        3.3.1 有机磷微生物的筛选与鉴定
        3.3.2 GN1全基因组测序结果与分析
        3.3.3 GN1在不同磷源培养条件下各项理化特性检测
        3.3.4 GN1不同磷源实验组的转录组测序结果与分析
    3.4 本章小结
第四章 磷源压迫环境下细菌模拟进化实验
    4.1 引言
    4.2 实验材料与方法
        4.2.1 实验材料
        4.2.2 实验方法
    4.3 结论与分析
        4.3.1 有机磷细菌GN1的长期培养结果与分析
        4.3.2 不同培养时间批次GN1菌株的转录组测序结果与分析
        4.3.3 GN1长期无机磷培养后基因组重测序结果与分析
    4.4 本章小结
结论与展望
    结论
    创新点
    展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件



本文编号：3879664