基于整合高通量绝对定量法的土壤微生物多样性分析.pdf

第 59 卷 第 5 期 土 壤 学 报 Vol. 59 ，No. 5 2022 年 9 月 ACTA PEDOLOGICA SINICA Sep. ，2022 DOI ：10.11766/trxb202012140588 王昌毅，楼骏，严康，汪海珍，徐建明 . 基于整合高通量绝对定量法的土壤微生物多样性分析 [J]. 土壤学报，2022 ，59 （4 ）：1432–1446. WANG Changyi ，LOU Jun ，YAN Kang ，WANG Haizhen ，XU Jianming. Analysis of Soil Microbial Community Structure via Integrated High-throughput Absolute Abundance Quantification （iHAAQ ）Method[J]. Acta Pedologica Sinica ，2022 ，59 （4 ）：1432–1446. 基于整合高通量绝对定量法的土壤微生物多样性分析* 1 2† 1 1† 1 王昌毅 ，楼 骏 ，严 康 ，汪海珍 ，徐建明 （1. 浙江大学土水资源与环境研究所，浙江省农业资源与环境重点实验室，杭州 310058 ；2. 湖州师范学院生命科学学院，浙江省媒介生物 学与病原控制重点实验室，浙江湖州 313000 ） 摘 要：目前，常用的高通量测序技术只能得到微生物群落结构的物种种类和相对丰度，而整合高通量绝对定量法 （iHAAQ ） 结合了高通量测序技术和 qPCR 技术，可以进一步计算得到微生物群落结构的绝对含量。相对丰度和绝对含量均是描述微生 物群落结构的必备指标，其中相对丰度适合描述和评价微生物群落结构在单个样本内微生物之间的关系，而绝对含量更适于 描述和评价微生物群落结构真实的数量变化以及在样本间微生物之间的关系。本研究基于发表的香蕉土传病害、再造沙地农 业生态系统和微生物抑制剂作用 3 篇文献的高通量测序和 qPCR 数据，通过整合高通量绝对定量法获得 3 篇文献中古菌域、 细菌域和真核生物域的真菌三类微生物群落结构的绝对含量数据，并进一步计算出这三类微生物整体（简称三域微生物）的 绝对含量和相对丰度，从而对土壤微生物群落结构不同物种的相对丰度和绝对含量进行分析，旨在更加深入、准确地揭示土 壤微生物群落及其生态功能。结果表明：（1 ）土壤中细菌的物种丰度和绝对含量高于古菌和真菌，在三域微生物中占据主导 地位，缺乏绝对含量指标可能造成对微生物群落结构变化理解的偏差；（2 ）基于相对丰度和绝对含量数据分析，微生物群落 结构 α多样性指数结果相同，但 β 多样性指数结果不同；（3 ）在香蕉土传病害和再造沙地农业生态系统研究中，三域微生物 的 PCoA 结果与细菌的结果较为相似，表明这两项研究中三域微生物群落结构主要受细菌的影响，但在微生物抑制剂的研究 中未发现类似结果。整合高通量绝对定量法可以应用于所有同时进行高通量测序和 qPCR 测序的研究，在未来的土壤微生物 群落结构研究中，采用高通量绝对定量法开展三域微生物群落的物种种类、相对丰度和绝对含量的整体评价，具有重要的生 态学意义。 关键词：整合高通量绝对定量法；绝对含量；相对丰度；三域微生物；群落结构 中图分类号：S154.3 文献标志码：A Analysis of Soil Microbial Community Structure via Integrated High- throughput Absolute Abundance Quantification (iHAAQ) Method 1 2 1 1 1 WANG Changyi , LOU Jun , YAN Kang , WANG Haizhen , XU Jianming (1. Institute of Soil and