马尾松林土壤磷赋存形态及其对含phoD基因解磷细菌群落的影响 被引量：1

1

作者 李绍隆 屠豪阳 +2 位作者 阮艳萍 赵亮 林敦梅 《中国环境科学》 北大核心 2025年第6期3190-3198,共9页

本研究测定了重庆主城区内8个代表性马尾松林样地表层土壤(0~10cm)不同赋存形态磷元素含量,并基于高通量测序技术研究了含碱性磷酸酶(phoD)基因的细菌群落特征.结果表明,研究区马尾松林表层土磷含量较低,冬季和夏季土壤总磷(TP)含量均... 本研究测定了重庆主城区内8个代表性马尾松林样地表层土壤(0~10cm)不同赋存形态磷元素含量,并基于高通量测序技术研究了含碱性磷酸酶(phoD)基因的细菌群落特征.结果表明,研究区马尾松林表层土磷含量较低,冬季和夏季土壤总磷(TP)含量均值分别为192.787,169.512mg/kg.其中无机磷形态含量分布为闭蓄态磷(O-P)>铁结合磷(Fe-P)>铝结合磷(Al-P)>钙结合磷(Ca-P)>可交换态磷(Ex-P),并呈现冬高夏低的季节变化格局.含phoD基因细菌群落优势门为变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)和浮霉菌门(Planctomycetes),平均相对丰度达到96%.相关分析表明含phoD基因细菌多样性与Al-P之间存在显著负相关关系(P<0.05),与土壤pH值存在显著正相关关系(P<0.05).冗余分析表明Al-P和pH值是影响含phoD基因细菌群落结构的最主要因素.综上所述,重庆主城区马尾松林表层土普遍缺磷且磷含量受到季节变化的显著影响,磷赋存形态影响含phoD基因细菌群落结构及多样性. 展开更多

关键词 马尾松林 磷赋存形态 phod基因 解磷细菌多样性

在线阅读 下载PDF 职称材料

长期施肥黑土phoD微生物群落特征及其对有机磷组分的影响 被引量：2

2

作者 申文艳 张乃于 +6 位作者 李天娇 宋天昊 张秀芝 彭畅 刘红芳 张淑香 段碧华 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第20期4082-4093,I0001,共13页

【目的】通过分析长期施肥对黑土有机磷组分和phoD微生物群落特征的影响,探究土壤有机磷组分对微生物关键群落特征的响应,为黑土磷高效利用和制定科学的施肥策略提供理论依据。【方法】依托吉林省公主岭市始于1989年的黑土长期施肥试验... 【目的】通过分析长期施肥对黑土有机磷组分和phoD微生物群落特征的影响,探究土壤有机磷组分对微生物关键群落特征的响应,为黑土磷高效利用和制定科学的施肥策略提供理论依据。【方法】依托吉林省公主岭市始于1989年的黑土长期施肥试验,选取5个施肥处理:不施肥(CK)、施氮钾肥(NK)、氮磷钾肥(NPK)、氮磷钾+秸秆(NPKS)和氮磷钾+有机肥(NPKM)。以2018年采集的0—20 cm土层的土壤样品为研究对象,采用化学连续浸提法,定量分析不同活性的有机磷组分;采用Illumina Miseq高通量测序平台和实时荧光定量(Real-time PCR)技术,定性和定量分析土壤中phoD微生物群落特征;通过相关分析及方差分解分析,综合探究phoD微生物群落组成、土壤有机磷组分与土壤性质之间的关系。【结果】(1)除NPKM处理外,各施肥处理间总有机磷含量无显著差异,但有机磷组分含量及其占总有机磷的比例差异较大。与CK相比,NK与NPKM处理均显著增加了活性有机磷(LOP)和中活性有机磷(MLOP)含量,NK处理LOP与MLOP分别增加了108.7%和27.5%;NPKM处理LOP与MLOP分别增加了446.6%和38.1%。与NPK处理相比,NPKS处理下LOP和MLOP含量显著降低了57.7%和24.0%。(2)化肥配施有机物料(NPKS、NPKM)改变了phoD微生物的群落组成,而对其多样性无显著影响。NPKS处理显著提高Pseudomonas丰度;NPKM处理显著提高Gemmatimonas的丰度。同时,NPKS处理还显著提高了phoD基因的绝对丰度和碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性。(3)相关性分析表明,phoD微生物群落组成与LOP和MLOP之间有显著的关系。方差分解分析表明,对有机磷组分含量和比例变化而言,phoD微生物群落组成单独解释率分别为12.1%和10.2%,而其与ALP活性共同的解释率分别为58.5%和58.7%,与有机碳(SOC)共同的解释率分别高达67.5%和64.7%。由此可见,群落组成与土壤性质(ALP活性、SOC)共同影响有机磷组分,且影响效果优于单独指标。【结论】长期施肥改变了phoD微生物群落组成,其与ALP活性、与SOC分别共同解释有机磷组分的变化。化肥配施秸秆通过改善phoD微生物群落特征,显著提高碱性磷酸酶活性,从而促进有机磷矿化,提高黑土磷素的利用效率。 展开更多

关键词 黑土 长期施肥 phod功能基因 微生物群落 有机磷组分

在线阅读 下载PDF 职称材料

三峡库区消落带土壤中携带phoD基因的细菌群落结构特征 被引量：2

3

作者 徐作鹏 郭劲松 +3 位作者 唐晋 黎彦均 方芳 蒋艳雪 《武汉大学学报（理学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期39-48,共10页

为研究三峡库区消落带土壤中解磷细菌群落特性,于2021年5月在干流消落带采集了不同高程的土壤样品,分析了土壤的总磷(TP)、无机磷(IP)和有机磷(OP)、酸性磷酸酶(ACP)和碱性磷酸酶(ALP)活性,测定了携带phoD基因的细菌群落结构,并探究其... 为研究三峡库区消落带土壤中解磷细菌群落特性,于2021年5月在干流消落带采集了不同高程的土壤样品,分析了土壤的总磷(TP)、无机磷(IP)和有机磷(OP)、酸性磷酸酶(ACP)和碱性磷酸酶(ALP)活性,测定了携带phoD基因的细菌群落结构,并探究其与土壤性能指标的关系。结果表明,消落带土壤中携带phoD基因细菌群落的丰富度随高程的降低而下降(P<0.05),不同高程土壤中的优势门和属排序存在差异;各高程间表现出显著差异的细菌有1门1纲1目4科6属,其中Verrucomicrobia门的一支类群在175 m高程土壤的丰度更高,而Streptosporangiaceae科和Aquisphaera属分别在155 m和165 m的低高程土壤中有更高丰度,可能来源于底层沉积物。Spearman相关性分析表明,携带phoD基因的细菌群落多样性与高程、IP含量显著相关。db-RDA分析表明,TP和IP是主导消落带土壤携带phoD基因的细菌群落结构的环境因子。 展开更多

关键词 三峡库区 消落带 磷循环 群落结构 phod基因

原文传递

长期施用化肥对红壤磷形态、磷酸酶活性及phoD基因丰度和多样性的影响

4

作者 黄文晶 姜楠 +5 位作者 陈晓冬 孙楠 徐明岗 陈振华 张玉兰 陈利军 《生态学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期487-493,共7页

以湖南省祁阳县的国家红壤肥力与肥料效益长期试验地为平台,采用单施氮肥(N)、氮钾配施(NK)、氮磷配施(NP)和氮磷钾配施(NPK)4种不同组合的无机肥料添加方式,结合实时定量PCR和高通量测序技术,探究长期施用化肥对土壤磷形态、磷酸酶活性... 以湖南省祁阳县的国家红壤肥力与肥料效益长期试验地为平台,采用单施氮肥(N)、氮钾配施(NK)、氮磷配施(NP)和氮磷钾配施(NPK)4种不同组合的无机肥料添加方式,结合实时定量PCR和高通量测序技术,探究长期施用化肥对土壤磷形态、磷酸酶活性及phoD基因丰度和多样性的影响。结果表明:与单施氮肥处理相比,氮与磷、钾配施可以缓解土壤酸化趋势,氮磷配施能够显著增加土壤中各形态磷含量。与单施氮肥处理相比,氮磷、氮钾处理显著提高了土壤碱性磷酸酶活性、土壤总细菌丰度及phoD基因丰度;氮磷钾配施显著提高了土壤碱性磷酸酶活性和土壤总细菌丰度,但显著降低土壤phoD基因丰度。磷酸酶编码基因phoD基因群落的α-与β-多样性在处理间不存在显著差异,且所有处理中来源于假单胞菌属与紫色杆菌属的phoD基因分别超过总序列的45%。此外,链霉菌属、马赛菌属以及短波单胞菌属与土壤磷素存在显著的正相关关系。以上结果表明:在不同养分输入条件下,调节功能菌群丰度及磷酸酶活性的关键因素不同。氮磷钾的合理配施能够增加土壤磷含量和磷酸酶活性,改变phoD基因丰度和群落结构,提高土壤的供磷能力,但长期施用化肥会使土壤微生物物种趋于单一化。 展开更多

关键词 化肥 高通量测序 磷 磷酸酶 phod基因丰度和多样性

原文传递

四川凉山会东县不同海拔农田土壤phoD基因群落组成及多样性特征 被引量：1

5

作者 陈玉蓝 王勇 +4 位作者 梁锦鹏 秦磊涛 魏朝顺 陈强 辜运富 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第19期8488-8497,共10页

通过分析四川省凉山会东县农田土壤phoD基因群落组成及多样性对不同海拔高度的响应,以期深入认识凉山高原地区不同海拔农田土壤磷素及涉磷微生物群落的分布特点,为建立合理的施肥制度提供科学依据。以凉山州会东县不同海拔高度(1700 m、... 通过分析四川省凉山会东县农田土壤phoD基因群落组成及多样性对不同海拔高度的响应,以期深入认识凉山高原地区不同海拔农田土壤磷素及涉磷微生物群落的分布特点,为建立合理的施肥制度提供科学依据。以凉山州会东县不同海拔高度(1700 m、1900 m、2100 m)土壤为研究对象,通过化学分析和高通量测序技术对土壤理化性质、有机磷组分和含量以及phoD基因群落进行分析。结果表明,pH与海拔高度呈正相关。海拔2100 m的土壤全磷和有效磷含量最高,1900 m的有机磷(OP)、活性有机磷(LOP)、中等活性有机磷(MLOP)和中稳性有机磷(MROP)含量最高,而1700 m海拔的无机磷含量最高。对于不同海拔下的phoD基因群落变化,Shannon指数在高海拔地区最高。同时,3个海拔高度下phoD群落结构差异明显,变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)和酸杆菌门(Acidobacteria)是3个海拔高度的主要门类,而慢生根瘤菌(Bradyrhizobium)是低海拔1700 m的主要优势属。土壤pH和总磷(TP)是驱动不同海拔土壤phoD基因群落组成的关键因子。综上,凉山会东高原地区不同海拔高度农田土壤中的phoD基因群落变异明显(P<0.05),且受到土壤pH和总磷的显著影响(P<0.05)。农业生产上应采取因地制宜的施肥措施。 展开更多

关键词 凉山高原 海拔梯度 磷组分 phod基因群落 多样性

在线阅读 下载PDF 职称材料

珠江水体中细菌碱性磷酸酶基因phoD的多样性 被引量：6

6

作者 赵丹丹 罗剑飞 +1 位作者 黄晓燕 林炜铁 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期722-728,共7页

碱性磷酸酶(APase)是最主要的有机磷水解酶,在无机磷匮乏的情况下,APase释放的无机磷供藻类利用,致使藻类大量繁殖,因此,对APase基因多样性的研究有利于揭示对水体富营养化有重要影响的微生物类群.基于此,本文以珠江水体为研究对象,构... 碱性磷酸酶(APase)是最主要的有机磷水解酶,在无机磷匮乏的情况下,APase释放的无机磷供藻类利用,致使藻类大量繁殖,因此,对APase基因多样性的研究有利于揭示对水体富营养化有重要影响的微生物类群.基于此,本文以珠江水体为研究对象,构建了珠江广州段穗石、坦尾和南沙3个点细菌的pho D基因克隆文库.限制性酶切片段多态性(RFLP)分析结果表明,上述3个点的pho D基因分别含有15、17、13个操作分类单元(Operational Taxa Unit,OTU),穗石点的多样性(Shannon指数和Simpson指数)均高于其他两个点;pho D基因序列系统发育分析表明,珠江水体中pho D基因主要来源于Plesiocystis、Limnohabitans、Pirellula等属的细菌,而Limnohabitans属的pho D基因在文库中含量最高,占文库的44%~50%.研究表明,珠江水体中细菌的pho D基因具有较高的多样性,这些基因编码的碱性磷酸酶可能在珠江水体的富营养化过程中有重要的作用. 展开更多

关键词 碱性磷酸酶 phod基因 多样性 富营养化 珠江

原文传递

有机物料投入对喀斯特地区土壤磷素赋存形态与含phoD基因细菌群落的影响 被引量：7

7

作者 夏鑫 乔航 +5 位作者 孙琪 刘坤平 陈香碧 何寻阳 胡亚军 苏以荣 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期4636-4646,共11页

针对喀斯特地区有机物料盈余、土壤养分贫瘠和易流失的特点,设置长期有机物料还田小区定位试验,试验包括6个处理:不施肥对照(CK)、无机肥(NPK)、无机肥+玉米秸秆(NPKS)、无机肥+农家肥(NPKM)、无机肥+滤泥(NPKL)和无机肥+甘蔗灰(NPKA).... 针对喀斯特地区有机物料盈余、土壤养分贫瘠和易流失的特点,设置长期有机物料还田小区定位试验,试验包括6个处理:不施肥对照(CK)、无机肥(NPK)、无机肥+玉米秸秆(NPKS)、无机肥+农家肥(NPKM)、无机肥+滤泥(NPKL)和无机肥+甘蔗灰(NPKA).研究不同有机物料投入对土壤磷赋存形态和磷活化功能微生物(含有机磷矿化基因细菌)群落结构的影响.通过3 a断续的观测,结果表明,土壤全磷(TP)、速效磷(Olsen-P)和二钙磷(Ca_②-P)含量呈逐年增加趋势,而氯化钙磷(CaCl_②-P)含量呈先降低再增加的趋势;与不施肥对照相比,有机物料投入尤其是滤泥配施能显著提高土壤全氮(TN)、TP、Olsen-P、CaCl_②-P和Ca_②-P含量,其次是甘蔗灰和农家肥配施处理;相关分析表明,CaCl_②-P、Ca_②-P和Olsen-P均与土壤交换性钙(Ca-ex)含量显著正相关;冗余分析(RDA)表明土壤TN、Ca-ex、有机碳(SOC)和土壤全钾(TK)含量是影响土壤磷组分的关键因子.高通量测序分析含有机磷矿化基因(含phoD基因)细菌群落结果表明,与不施肥对照相比,秸秆还田配施无机肥处理显著增加土壤含phoD基因细菌丰富度,但各处理间含phoD基因细菌群落结构无显著差异.RDA分析结果表明,土壤Ca-ex、TK、Olsen-P、pH和SOC是驱动含phoD基因细菌群落变化的关键因子.总体上看,无机肥配施滤泥、甘蔗灰和农家肥是广西喀斯特地区农田土壤较为合适的养分管理方式.研究可为喀斯特地区有机废弃资源利用与土壤磷素管理提供科学依据. 展开更多

关键词 喀斯特地区土壤 有机物料 磷素有效性 含phod基因细菌群落 土壤微生物

原文传递

土壤phoC和phoD微生物群落对化肥和有机肥配施生物炭的响应 被引量：13

8

作者 杨文娜 余泺 +4 位作者 罗东海 熊子怡 王蓥燕 王子芳 高明 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期1040-1049,共10页

土壤微生物对土壤养分转化具有重要的影响,phoC和phoD作为编码磷酸酶的功能基因,其为检测环境中微生物种类、丰度和群落结构组成提供了有效手段,而研究化肥和有机肥配施生物炭处理下植株根际和非根际土壤phoC和phoD微生物群落多样性变... 土壤微生物对土壤养分转化具有重要的影响,phoC和phoD作为编码磷酸酶的功能基因,其为检测环境中微生物种类、丰度和群落结构组成提供了有效手段,而研究化肥和有机肥配施生物炭处理下植株根际和非根际土壤phoC和phoD微生物群落多样性变化的规律,又可为生物炭的农业利用提供科学依据.以玉米秸秆和稻壳为供试材料,采用盆栽试验的方法,设置对照(CK)、传统施肥(F)、化肥+20t·hm^(-2)稻壳生物炭(FP)、化肥+10 t·hm^(-2)稻壳生物炭+10 t·hm^(-2)玉米生物炭(FPM)、有机肥+20 t·hm^(-2)稻壳生物炭(PP)和新鲜有机肥+20 t·hm^(-2)稻壳生物炭(NPP)6个处理,通过采用T-RFLP和荧光定量PCR技术解析根际和非根际土壤phoC和phoD的群落结构,阐明phoC和phoD对添加生物炭的响应特征.结果表明:(1)根际土和非根际土中,phoD的群落结构比phoC更复杂,化肥和有机肥配施生物炭后增加phoC的末端限制性片段数;(2)化肥和有机肥配施生物炭使得非根际土phoC拷贝数较CK均有所降低,FP、FPM、PP和NPP处理较CK分别降低了9.18%、11.46%、10.97%和13.76%,有机肥配施生物炭使得根际土phoD的拷贝数较CK有所增加,PP和NPP处理较CK分别增加了2.48%和5.16%;(3)土壤中的总磷是影响非根际土壤phoC微生物群落结构的主要因子(P<0.01),而根际土中phoC微生物群落结构受到多种环境因子的调控,pH是影响phoD拷贝数最关键的环境因子,且phoD拷贝数与土壤硝态氮和pH有显著的相关性.化肥和有机肥配施生物炭可促进土壤磷转化功能微生物的生长繁殖,对提高磷肥利用率具有重要意义. 展开更多

关键词 生物炭 土壤微生物 phoC phod 磷素有效性

原文传递

蓝藻生消对巢湖沉积物phoD碱性磷酸酶基因细菌群落结构的影响 被引量：5

9

作者 孙婷婷 黄涛 +1 位作者 刘雨昕 孙庆业 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1854-1865,共12页

phoD基因编码的碱性磷酸酶驱动沉积物有机磷矿化并释放生物可利用磷,促进了富营养化湖泊蓝藻的生长与暴发,但对富营养化湖泊蓝藻生消周期phoD基因细菌群落动态变化的认识依然有限.本文研究了中国典型富营养化湖泊巢湖蓝藻生消过程沉积... phoD基因编码的碱性磷酸酶驱动沉积物有机磷矿化并释放生物可利用磷,促进了富营养化湖泊蓝藻的生长与暴发,但对富营养化湖泊蓝藻生消周期phoD基因细菌群落动态变化的认识依然有限.本文研究了中国典型富营养化湖泊巢湖蓝藻生消过程沉积物碱性磷酸酶活性(APA)、phoD基因细菌多样性和群落结构的动态变化及其与环境的关系.结果显示:巢湖沉积物APA活性在蓝藻生长与暴发阶段显著升高,且与水温、pH、溶解氧(DO)等环境因子显著相关.蓝藻生消各阶段沉积物phoD基因细菌群落的优势菌属均由Pseudonocardia和Friedmanniella构成;与蓝藻潜伏期和衰亡期相比,生长初期与暴发期大多数样点沉积物Pseudonocardia的丰度显著降低而Friedmanniella显著升高.携带phoD基因的菌属丰度呈显著的时空变化,其中菌属丰度的空间异质性较高.蓝藻生长初期与暴发期的phoD基因细菌群落的Ace指数与Shannon多样性指数显著大于潜伏期与衰亡期.研究表明,携带phoD基因细菌群落结构的变化主要受APA、DO、叶绿素a、水温、总磷以及无机磷的驱动;春季蓝藻的生长消耗大量上覆水溶解性无机磷,激发了沉积物APA活性并诱发Friedmanniella生长从而缓解水体磷限制. 展开更多

关键词 巢湖 沉积物 有机磷矿化 环境因子 蓝藻水华 phod 碱性磷酸酶

在线阅读 下载PDF 职称材料

一株产高酶活性碱性磷酸酶解淀粉芽孢杆菌的分离及其phoD碱性磷酸酶基因的克隆与表达 被引量：4

10

作者 熊梦霞 廖华媛 +3 位作者 郑金 何景锋 曹锟 余兴龙 《微生物学通报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期505-513,共9页

【背景】碱性磷酸酶作为工具酶被广泛应用于各个领域,在免疫学检测方面应用较多的是PhoA家族的碱性磷酸酶,尚无关于PhoD家族的碱性磷酸酶在免疫学检测方面的研究。【目的】筛选出一株产高酶活性PhoD家族碱性磷酸酶的细菌,并将其phoD基... 【背景】碱性磷酸酶作为工具酶被广泛应用于各个领域,在免疫学检测方面应用较多的是PhoA家族的碱性磷酸酶,尚无关于PhoD家族的碱性磷酸酶在免疫学检测方面的研究。【目的】筛选出一株产高酶活性PhoD家族碱性磷酸酶的细菌,并将其phoD基因进行克隆表达,研究PhoD的酶学性质,为PhoD家族的碱性磷酸酶在免疫学检测方面的应用奠定一定的基础。【方法】采取有机质丰富的土样在有机磷平板中进行细菌分离,以4-硝基苯磷酸二钠盐(4-nitrophenyl phosphate disodium salt hexahydrate,p-NPP)为底物测定有机磷平板中单菌落的酶活性,选取酶活性高的菌株作为目的菌株,克隆其phoD基因。【结果】筛选到一株产碱性磷酸酶酶活性高的菌株S2-4,通过16S rRNA基因序列同源性比较分析,鉴定该菌株为解淀粉芽孢杆菌,克隆了其phoD基因并进行诱导表达。研究了纯化后PhoD的酶学性质,PhoD的最适反应温度为70℃;最适反应pH为9.8;PhoD最适Ca^(2+)浓度为3 mmol/L,Mg^(2+)对PhoD的酶活性有抑制作用,K^(+)、Zn^(2+)、Mn^(2+)和Fe^(2+)对PhoD的酶活性没有明显影响;以p-NPP为底物,在25℃下测得PhoD的Km为5.94 mmol/L,Vmax为31.46μmol/(L·min),k_(cat)值为103.59 s^(−1),为大肠杆菌碱性磷酸酶EAP k_(cat)值的1.60倍。【结论】菌株S2-4能产高酶活性的碱性磷酸酶,其含有的PhoD为单体酶,催化效率高于EAP,是比EAP具有更大优势的标记酶。 展开更多

关键词 碱性磷酸酶 筛选 解淀粉芽孢杆菌 phod 酶学性质

原文传递

PGPR菌剂对植烟土壤理化性状及phoD基因群落结构的影响 被引量：3

11

作者 梁辉 王勇 +4 位作者 陈玉蓝 罗琳 梁锦鹏 陈强 辜运富 《中国烟草科学》 CSCD 北大核心 2022年第5期61-67,共7页

为探明PGPR菌剂对土壤磷素循环的微生物调控机制,以凉山州会理市的植烟田为研究对象,采集烤烟成熟期耕层土壤,通过化学分析和高通量测序技术,对细菌型、放线菌型和真菌型3种PGPR菌剂处理土壤的理化性质、磷酸酶活性及phoD基因群落组成... 为探明PGPR菌剂对土壤磷素循环的微生物调控机制,以凉山州会理市的植烟田为研究对象,采集烤烟成熟期耕层土壤,通过化学分析和高通量测序技术,对细菌型、放线菌型和真菌型3种PGPR菌剂处理土壤的理化性质、磷酸酶活性及phoD基因群落组成进行了分析。结果表明,与常规施肥相比,施用3种PGPR菌剂均能显著提高土壤有机碳、全氮、有效磷和速效钾含量,放线菌型PGPR菌剂能显著提升土壤的磷酸酶活性。PGPR菌剂能提高植烟土壤phoD基因群落的多样性,门水平优势菌群为放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)和蓝菌门(Cyanobacteria)等,属水平优势菌属为链霉菌属(Streptomyces)、无枝酸菌属(Amycolatopsis)和慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)等。冗余分析显示,速效钾、pH、速效磷等环境因子是影响植烟土壤phoD基因群落结构的主要因子。综上所述,PGPR菌剂能显著改善植烟土壤养分状况,提高土壤磷酸酶活性,改变烤烟耕层phoD基因群落结构。 展开更多

关键词 PGPR菌剂 植烟土壤 phod基因 群落结构 多样性

在线阅读 下载PDF 职称材料

水稻不同生育期根际溶磷菌群落特征 被引量：1

12

作者 吴书琴 胡敏 +4 位作者 薛银刚 于焕云 严松 汤珊珊 顾昊宇 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第1期59-72,共14页

为了阐明水稻不同生育期根际土溶磷菌对磷生物有效性的影响,选取了4个水稻品种:黄华占、桂野丰、中科早发粳1号和Sasanishiki,并分别在扬花期与成熟期收集了根际土壤样本。运用高通量测序技术分析了根际土溶磷菌群落的结构,对phoD基因... 为了阐明水稻不同生育期根际土溶磷菌对磷生物有效性的影响,选取了4个水稻品种:黄华占、桂野丰、中科早发粳1号和Sasanishiki,并分别在扬花期与成熟期收集了根际土壤样本。运用高通量测序技术分析了根际土溶磷菌群落的结构,对phoD基因进行研究,并探究了根际土溶磷菌群落与土壤理化性质及磷素组分的相关性。结果表明:假单胞菌科(Pseudomonadaceae,平均相对丰度为23.52%±31.03%)和硝化杆菌科(Nitrobacteraceae,平均相对丰度为11.69%±5.07%)是水稻根际土中的主要溶磷菌。成熟期溶磷菌的多样性(Chao1指数为105.03±9.75,Shannon指数为1.79±0.13)显著高于扬花期(Chao1指数为99.23±19.43,Shannon指数为1.50±0.55)。土壤pH值、速效磷含量和总氮含量是影响溶磷菌群落结构的关键环境因素。盐单胞菌科(Halomonadaceae)、叶杆菌科(Phyllobacteriaceae)和伯克氏菌科(Burkholderiaceae)的相对丰度与多种磷素组分有显著相关性,表明它们在水稻根际土壤的磷循环中具有重要作用。 展开更多

关键词 水稻 生育期 溶磷菌 phod基因 Hedley磷分级

在线阅读 下载PDF 职称材料

不同施肥模式对土壤磷酸酶及其功能基因影响的研究进展 被引量：1

13

作者 李辉 林继彤 +5 位作者 邵祺 娄燕宏 王会 杨全刚 潘红 诸葛玉平 《浙江农业科学》 2025年第8期2032-2038,共7页

土壤中磷素储量大,但其中约95%不能被植物直接吸收利用。磷矿产资源不可再生,随着人口的增长以及对粮食需求的不断增加,未来我们可能面临严重的磷资源危机。活化土壤中的难溶性磷,提高土壤磷的生物有效性,高效利用土壤中潜在的磷资源,... 土壤中磷素储量大,但其中约95%不能被植物直接吸收利用。磷矿产资源不可再生,随着人口的增长以及对粮食需求的不断增加,未来我们可能面临严重的磷资源危机。活化土壤中的难溶性磷,提高土壤磷的生物有效性,高效利用土壤中潜在的磷资源,对农业绿色可持续发展具有重要意义。本文总结了近5 a来农田不同施肥模式对土壤磷组分、phoD和pqqc基因丰度和磷酸酶的影响,梳理了土壤磷转化的关键影响因素,比较了不同施肥模式对磷素转化的微生物机理,以及微生物活化磷素过程的调控因素,分析了不同磷源对土壤环境的影响,以期为剖析磷转化的相关机理、减少磷素损失、提高磷肥利用率提供理论依据。 展开更多

关键词 有效磷 生物质炭 有机肥 酸性磷酸酶 碱性磷酸酶 phod基因 pqqc基因

在线阅读 下载PDF 职称材料

种植大豆促进后茬小麦磷吸收和土壤磷形态转化

14

作者 李帅兵 李晨欣 +5 位作者 任丽 于晓娜 耿赛男 盛开 张银杰 王宜伦 《中国农业科学》 北大核心 2025年第19期3932-3945,共14页

【目的】探究玉米-小麦和大豆-小麦轮作系统中后茬小麦的产量、磷吸收利用及土壤供磷潜力,为华北平原小麦种植提供理论依据。【方法】于2023—2024年在河南省原阳基地开展大豆-小麦(SW)和玉米-小麦(CW)轮作田间试验,设置3个施磷水平:不... 【目的】探究玉米-小麦和大豆-小麦轮作系统中后茬小麦的产量、磷吸收利用及土壤供磷潜力,为华北平原小麦种植提供理论依据。【方法】于2023—2024年在河南省原阳基地开展大豆-小麦(SW)和玉米-小麦(CW)轮作田间试验,设置3个施磷水平:不施磷(P0)、推荐施磷量(P1)、农民习惯施磷量(P2),共计6个处理。于后茬小麦收获期采集植株和土壤样品,测定产量及产量构成因子、养分积累量、化学磷形态分级和吸附解吸特性,以及含phoD基因细菌群落结构,探究玉米、大豆种植后小麦产量、磷吸收利用以及土壤磷素转化特征。【结果】施磷处理,种植大豆相较于种植玉米显著提高后茬小麦千粒重、产量,增幅分别为8.2%—9.4%和10.6%—19.7%。在不同施磷量下,与种植玉米相比,种植大豆后均显著增加小麦磷素积累量和磷肥利用率,增幅分别为4.3%—8.3%和31.2%—41.6%。在不同施磷条件下,相较于种植玉米,种植大豆提高后茬土壤活性磷(H_(2)O-P和NaHCO_(3)-Pi)、中等活性磷(NaOH-Pi)占比,降低稳定态磷(HCl-P和residual-P)占比。施磷条件下,相较于种植玉米,种植大豆后降低土壤磷最大吸附量(Q_(max)),提高磷吸附饱和度(DPS),促进磷的解吸。冗余分析结果表明,土壤NO_(3)--N、Q_(max)和吸附亲和力常数(K)均显著影响土壤磷形态分布,分别解释方差总变异的36.9%、20.6%和10.6%。施磷条件下,相较于种植玉米,种植大豆显著提高后茬土壤phoD基因绝对丰度,增幅为17.1%—68.2%,提高链霉菌属(Streptomyces)和游动放线菌属(Actinoplanes)相对丰度,种植大豆后土壤含phoD基因细菌群落网络图复杂度和连接度更高。进一步相关分析发现,小麦产量和磷素积累量与H_(2)O-P、NaHCO_(3)-Pi、NaOH-Pi、NaOH-Po、穗数、千粒重、phoD均呈显著正相关关系。【结论】种植大豆能够显著促进后茬土壤磷素转化(稳定性磷向活性磷转化),减少磷吸附固定,提高微生物功能潜力和相互作用,进而促进小麦对磷的吸收利用,提高了磷肥利用率,增加小麦产量。 展开更多

关键词 大豆 玉米 小麦 轮作 磷肥利用率 土壤磷形态 磷吸附解吸 phod基因

在线阅读 下载PDF 职称材料

秸秆还田深度对土壤微生物活化磷效果的影响

15

作者 胡仁 刘丰国 +2 位作者 王辉 胡红青 叶磊 《中国土壤与肥料》 北大核心 2025年第8期96-106,共11页

为探究秸秆不同还田深度配施腐熟剂对土壤微生物活化土壤磷素的作用机制,以黄棕壤发育的水稻土为研究对象,在模拟原土壤剖面中设置0、10、20、30 cm共4个秸秆还田深度(分别用S0、S10、S20和S30表示),并在不同还田深度设置秸秆还田+腐熟... 为探究秸秆不同还田深度配施腐熟剂对土壤微生物活化土壤磷素的作用机制,以黄棕壤发育的水稻土为研究对象,在模拟原土壤剖面中设置0、10、20、30 cm共4个秸秆还田深度(分别用S0、S10、S20和S30表示),并在不同还田深度设置秸秆还田+腐熟剂(S0+F、S10+F、S20+F、S30+F)处理,比较秸秆不同还田深度对微生物量碳(MBC)、微生物量磷(MBP)、磷酸酶活性、生物有效磷组分及编码phoD基因微生物的影响。结果表明,与S20和S30处理相比,S10处理的MBC、MBP含量和酸性磷酸酶活性及生物有效磷组分均显著增加;与S10处理相比,S10+F处理的矿物结合态磷、有机酸易活化磷和磷酸酶易矿化有机磷含量增加了8.5%~20.3%。同时,与S30相比,S10处理的phoD基因拷贝数增加了276.2%,在含phoD基因微生物群落组成的门水平上,S10处理主要增加了放线菌门相对丰度;属水平上,S10处理主要增加了假单胞菌属和中华根瘤菌属相对丰度。秸秆还田10 cm通过提高土壤phoD基因微生物丰度,增加土壤磷酸酶活性,进而提高土壤中生物有效磷组分,可作为最佳还田深度,且配施腐熟剂效果更好。 展开更多

关键词 稻秆还田 土层深度 磷素 phod 磷素生物有效性

在线阅读 下载PDF 职称材料

攀西地区不同轮作制度对土壤phoD基因群落结构的影响 被引量：1

16

作者 张瀚月 辜运富 +4 位作者 陈玉蓝 王勇 罗琳 梁锦鹏 陈强 《土壤通报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期913-919,共7页

【目的】通过分析攀西高原不同轮作模式对土壤肥力和phoD基因群落结构的影响,以期深入认识该生境下土壤磷素循环机制,建立合理的轮作制度。【方法】以攀西高原五种不同轮作制度下的休闲期土壤为研究材料,通过化学分析和高通量测序技术... 【目的】通过分析攀西高原不同轮作模式对土壤肥力和phoD基因群落结构的影响,以期深入认识该生境下土壤磷素循环机制,建立合理的轮作制度。【方法】以攀西高原五种不同轮作制度下的休闲期土壤为研究材料,通过化学分析和高通量测序技术对土壤理化性质以及土壤中phoD基因群落结构与多样性进行研究。【结果】不同轮作制度处理下,相较于撂荒处理,土壤有效磷含量显著提高,全氮、碱解氮、有机碳含量显著降低(P<0.05)。土壤中酸性磷酸酶活性(Acid phosphatase,ACP)显著高于碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase,ALP)和中性磷酸酶(Neutral phosphatase,NP),且在大麦-烤烟轮作制度中最高(13358 U g^(−1))。就phoD基因的shannon多样性指数而言,在大麦-烤烟轮作制度下最高,而在苦荞-烤烟轮作下最低。不同轮作制度下phoD群落结构差异明显,变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)是不同轮作模式的主要门类,慢生根瘤菌(Bradyrhizobium)为主要优势属。冗余分析显示,有机碳、pH是该生境下驱动phoD基因群落结构变化的重要理化因子。【结论】与撂荒相比,轮作明显改变了土壤肥力和磷酸酶活性,形成了不同的土壤phoD基因群落结构。五种轮作制度中以苦荞-烤烟轮作对phoD基因多样性指数影响最为显著,大麦-烤烟轮作对土壤养分含量和碱性磷酸酶活性影响最大。 展开更多

关键词 攀西高原 轮作制度 phod 基因多样性 群落结构

原文传递

有机肥体系恩诺沙星的添加对微生物磷素转化机制的影响

17

作者 潘玮涵 李佳颖 +3 位作者 刘顺莉 谢小雨 陈新平 郎明 《西南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期102-116,共15页

通过研究有机肥体系恩诺沙星(Enrofloxacin,ENR)的添加对土壤中含有机磷矿化、无机磷溶解关键基因的微生物丰度和群落特征的影响,揭示有机肥施用背景下抗生素的添加对磷循环微生物介导的土壤的磷素转化机制。选取重庆市潼南区紫色土为... 通过研究有机肥体系恩诺沙星(Enrofloxacin,ENR)的添加对土壤中含有机磷矿化、无机磷溶解关键基因的微生物丰度和群落特征的影响,揭示有机肥施用背景下抗生素的添加对磷循环微生物介导的土壤的磷素转化机制。选取重庆市潼南区紫色土为基质土壤,外源添加2%有机肥(鸡粪),设置3种恩诺沙星处理,分别为0 mg/kg(CK)、 0.5 mg/kg(Low-ENR)、 5 mg/kg(High-ENR),种植辣椒(辛香8号),利用基于生物有效性的(Biologically-Based Phosphorus,BBP)磷分级方法,测定土壤中不同形态磷的含量,并结合Real-Time qPCR、 Illumina Miseq高通量测序技术,探究不同恩诺沙星的添加对土壤中含有机磷矿化和无机磷溶解的关键基因(分别为phoD和pqqC)的微生物丰度和群落特征的影响及其介导的土壤的磷素转化机制。结果表明:抗生素的添加对氯化钙提取态磷(CaCl_(2)-P)、酶提取态磷(Enzyme-P)以及盐酸提取态磷(HCl-P)的影响无统计学意义,但在第7 d Low-ENR处理下土壤中柠檬酸提取态磷(Citrate-P)的含量显著增加。有机肥施用后的恩诺沙星添加在第7d影响了土壤中含phoD和pqqC基因细菌的群落结构,但对phoD和pqqC基因丰度的影响无统计学意义。恩诺沙星的添加主要抑制了含phoD基因的细菌群落的网络平均度(Average Degree),Alphaproteobacteria和Gammaproteobacteria分别为土壤含phoD和pqqC基因细菌的关键类群,均属于变形菌门,与群落的复杂度密切相关。Mantel检验结果表明:优势类群中的Pseudolabrys和Pseudonocardia分别与土壤Enzyme-P和Citrate-P的相关性有统计学意义,随着恩诺沙星处理时间的延长(第30 d),其相关性降低。恩诺沙星的添加显著抑制了辣椒植株的生长和磷吸收。一系列结果说明有机肥背景下,恩诺沙星的添加通过影响含phoD和pqqC基因的细菌群落组成和网络特征,调控了土壤磷酸酶的活性和磷的形态。 展开更多

关键词 抗生素 有机磷矿化基因 无机磷溶解基因 基于生物有效性的磷分级方法 网络分析 群落稳定性 磷素转化利用

原文传递

集约化柑橘种植抑制土壤磷循环微生物活性 被引量：4

18

作者 周连昊 曾全超 +2 位作者 梅唐英泽 汪明霞 谭文峰 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期2881-2890,共10页

微生物是调节土壤磷循环的关键驱动力.阐明土壤解磷菌的微生物矿化过程对于提高植物养分吸收率和作物产量具有重要意义.通过测定柑橘园与毗邻的自然林地土壤编码碱性磷酸酶基因(phoD)丰度、解磷细菌群落多样性和土壤无机磷组分,探究柑... 微生物是调节土壤磷循环的关键驱动力.阐明土壤解磷菌的微生物矿化过程对于提高植物养分吸收率和作物产量具有重要意义.通过测定柑橘园与毗邻的自然林地土壤编码碱性磷酸酶基因(phoD)丰度、解磷细菌群落多样性和土壤无机磷组分,探究柑橘种植对土壤微生物获取磷策略的影响机制.结果表明,柑橘种植导致土壤pH下降,土壤有效磷累积,ω(有效磷)平均值高达112 mg·kg^(−1),显著高于毗邻的自然林地(3.7 mg·kg^(−1)).柑橘种植也会影响土壤磷素组成,柑橘土壤含有较高的可溶态磷(CaCl_(2)-P)、柠檬酸提取态磷(Citrate-P)和矿物结合态磷(HCl-P).自然林地土壤各磷组分均显著低于柑橘土壤,而phoD基因丰度和碱性磷酸酶活性显著高于柑橘土壤.高通量测序结果表明,柑橘土壤解磷细菌Shannon指数(4.61)显著低于自然林地(5.35),群落结构也有别于自然林地.柑橘种植改变了土壤解磷菌的群落组成,自然林地变形菌门的相对丰度显著低于柑橘土壤.土壤有效磷含量与碱性磷酸酶活性呈显著负相关,表明土壤高磷累积抑制土壤解磷细菌的活性.柑橘种植改变了土壤微生物对磷的获取策略,在柑橘园中,土壤微生物主要依赖外源磷,而自然林地土壤微生物主要以微生物分泌碱性磷酸酶矿化有机磷来获取磷的方式满足其生长需求. 展开更多

关键词 集约化农业 柑橘 土壤微生物 磷循环 phod基因

原文传递

基于高通量测序的土壤可培养有机解磷菌多样性研究 被引量：1

19

作者 夏围围 邹萌萌 +4 位作者 张泽霖 陈晓芬 王玉芳 孙祥鑫 贾仲君 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期999-1006,共8页

采用常规细菌培养基(BPM)、无机解磷菌培养基(IPM)和有机解磷菌培养基(OPM)分别对土壤解磷菌进行平板培养,经3次传代富集,获得可培养微生物菌落集合,连同原位土壤,以phoD基因为分子标靶进行高通量测序分析,评价土壤本底和可培养解磷菌... 采用常规细菌培养基(BPM)、无机解磷菌培养基(IPM)和有机解磷菌培养基(OPM)分别对土壤解磷菌进行平板培养,经3次传代富集,获得可培养微生物菌落集合,连同原位土壤,以phoD基因为分子标靶进行高通量测序分析,评价土壤本底和可培养解磷菌多样性差异,及其在不同培养基中的富集规律。结果表明:基于phoD基因的高通量测序结果能够较大程度覆盖土壤本底和菌落富集物中phoD相关解磷菌种群,Goods coverage指数大于98.3%。土壤可培养解磷菌phoD基因的α多样性显著低于原位土壤,其中Shannon和Simpson指数在IPM中最低,而在BPM和OPM中无显著差异;Chao 1指数在不同培养基富集物中均无显著差异,仅为原位土壤的5.3%~8.4%。在微生物属水平对phoD基因序列进行分类注释发现,原位土壤共检测到34属可分类解磷菌,可培养解磷菌的比例约为26.5%~41.2%。原位土壤和不同培养基富集物之间的phoD相关解磷菌共有属仅为6个,多为可培养的优势属,包括Pseudomonas、Bradyrhizobium、Cupriavidus、Sinorhizobium、Xanthomonas和Actinoplanes。进一步通过LEf Se(LDA effect size)差异分析显示,共有属中有4个在不同培养基中存在显著富集差异,Cupriavidus在IPM和OPM中显著富集,而Pseudomonas、Bradyrhizobium和Xanthomonas在BPM和OPM中显著富集。此外,Burkholderia仅在OPM中被检测。最后,在属水平上还存在大量pho D基因序列目前无明确分类,在所测序列中占比为0.13%~59.6%。本研究通过将传统微生物培养技术与高通量测序技术相结合,定量评价了培养基成分对土壤可培养解磷菌pho D基因多样性的影响,揭示了pho D相关解磷菌的可培养特性和生理特点,为发掘和利用土壤解磷菌资源提供了参考。未来亟待培养技术创新,以定向分离和鉴定更多解磷菌,增强对环境解磷资源微生物的全面认识。 展开更多

关键词 高通量测序 解磷菌 phod基因 无机磷 有机磷

在线阅读 下载PDF 职称材料

磷肥用量对红壤区稻田土壤磷酸酶活性及解磷菌分布的影响 被引量：4

20

作者 黎颖惠 邢肖毅 +4 位作者 仇旭 许仕荣 倪绯 赵炼 杨贤均 《山东农业科学》 北大核心 2024年第2期111-117,共7页

为明确施用磷肥对土壤磷活化的影响及微生物驱动机制,以为红壤区磷肥管理和高效利用提供理论依据,本试验以红壤区稻田土为供试材料,采用室内培养法,施入磷酸二氢钾,设置磷素水平分别为20 (P20)、50 (P50)、80 mg/kg (P80),25℃下培养一... 为明确施用磷肥对土壤磷活化的影响及微生物驱动机制,以为红壤区磷肥管理和高效利用提供理论依据,本试验以红壤区稻田土为供试材料,采用室内培养法,施入磷酸二氢钾,设置磷素水平分别为20 (P20)、50 (P50)、80 mg/kg (P80),25℃下培养一周,研究不同磷肥用量对稻田土壤有效磷含量、磷酸酶活性及解磷菌分布的影响。结果表明,土壤磷有效性指数(土壤有效磷增加量占施磷量的百分比)随施磷量的增加而升高。磷素施用量为20、50、80 mg/kg时,土壤有效磷含量分别提升4.53、12.65、25.69 mg/kg,土壤磷有效性指数分别为22.65%、25.30%和32.11%。土壤酸性磷酸酶活性高于中性磷酸酶和碱性磷酸酶,且酸性磷酸酶对磷肥的响应更强烈,P50处理土壤磷酸酶活性最高,其次是P20处理,P80处理最低。phoD高通量测序结果表明,施用磷肥显著降低土壤中含phoD基因解磷菌的α多样性,影响解磷菌的群落组成,P50处理的OTU769(未知类群)相对丰度高达约30%,可能促进了磷酸酶活性及有效磷含量的增加。P80处理的OTU1036和OTU975(假单胞杆菌)总相对丰度约50%,二者可能更多通过分泌有机酸溶解无机磷以增加有效磷含量。较高的磷肥施用量提高了有效磷供给效率,磷酸酶活性的增加可能是中等磷肥用量处理下有效磷增加的重要原因之一,而高磷肥用量处理下假单胞杆菌对无机磷的溶解可能起更重要的作用。 展开更多

关键词 磷肥 磷活化 稻田土壤 有效磷 磷酸酶 phod 解磷菌

在线阅读 下载PDF 职称材料