华中农业大学学报

作者：陈玲，万韦韬，刘兵，徐文静，顾泽茂

关键词：稻虾共作; 稻田; 水体微生物; 生物多样性; 群落结构; 功能预测

基金：国家重点研发计划“蓝色粮仓科技创新”专项（2020YFD0900303）；湖北省农业科技创新中心项目（2019-620-000-001-33）；湖北洪山实验室项目（2021hszd002）

为探究稻虾共作对稻田水体微生物多样性和群落结构的影响，基于16S rDNA扩增子高通量测序，结合生物信息分析，比较稻虾共作模式（RC）和水稻单作模式（RM）中水体微生物的多样性和群落结构。结果显示，RC中水体微生物的多样性极显著高于RM。水体微生物的群落结构在2种模式中差异显著，且水体理化性质，如总氮、亚硝酸盐氮等的含量与2种模式中水体微生物群落结构的差异显著关联。相比于RM，RC水体中放线菌门（Actinobacteria）和蓝细菌门（Cyanobacteria）的相对丰度更高，而变形菌门（Proteobacteria）和拟杆菌门（Bacteroidetes）的相对丰度更低。放线菌目（Actinomycetales）、根瘤菌目（Rhizobiales）、聚球藻目（Synechococcales）等为RC主要的水体微生物标志物，而黄杆菌目（Flavobacteriales）、β-变形菌目（Betaproteobacteriales）、红环菌目（Rhodocyclales）等则为CM主要的水体微生物标志物。在稻田水体微生物群落中鉴定出6个基石种，主要属于伯克氏菌科（Burkholderiaceae）、腐螺旋菌科（Saprospiraceae）和多囊菌科（Polyangiaceae）等。通过功能预测及其相对丰度比较，发现RC中水体微生物的代谢通路的相对丰度高于RM，尤其是能量代谢通路的相对丰度极显著地高于RM。以上研究表明，相比于水稻单作，稻虾共作显著提高了稻田水体微生物的多样性，塑造了组成更健康、功能更强大的水体微生物群落，提高了稻田生态系统的物质循环能力和能量利用效率，有利于稻田水体净化，并维持稻田生态系统稳定。

来源：2022年第1期

《华中农业大学学报》期刊编辑部

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