Page 9 - 《广西植物》2022年第7期
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Ꭾ 期 刘 鑫 军 等 ᧥ 氮添加对樟子松人工林氮转化及相关功能基因丰度的影响 ϟ ԡ ऐ ϟ
ቝᔽႿᖔጢԡ ቩ保存 ሕԡ ቝᔽႿᖔ在 ᥘዶВ᧧ 杂交平台 ࿗ԡ ቩ 进 施氮处理ྉશԡɯ相比ᖔશϟ 处理显著增加了参与硝化
行杂交 ϟᤃ ၤᤥ 采用 શᔽቝᤦᔀ᥈ᔀႿ ᥘ୩ԡԡ 微阵列扫描仪 过程的 ᐹቂᅳዛዛ᧣ዛ 和 ᐹቂᅳዛዛ᧣ଧ 基因ྉ 编码单氧化
ྉᆍዹၤᔀ શᔽቝᤦᔀ᥈ᔀႿᖔ ᧧Ⴟዹᖔ ᥘᑕʛᔽ༁ᆍႿᖔ ۼ᧧ᖔ В୩ዶɯ 对杂 铵酶ɯܦ参与反硝化作用的 Ⴅᅳʗଧ 基因ྉ 编码亚硝酸
交后的芯片在 ᤃሕሕ Ⴟቝ 上扫描微阵列ᤥ 扫描得到 还原酶ɯܦ参与同化氮还原的 Ⴅᔠʗዛ 基因ྉ 编码硝酸
的图像由 ᧧ቝᑕ੫ᔀႿᔀ ᤃԡ 软件对扫描图像进行转换ܦ 还原酶ɯܦ参与异化氮还原的 Ⴅʗஏዛ 基因ྉ 编码硝酸
提取及信号强度标准化ᤥ 还原酶辅酶֒ɯ 的相对丰度ଫશጢ 处理显著增加了
数据的标准化处理包括片间归一化和去假阳 参与 氨 化 的 ࣩʗᓣࣷ 基因 ྉ 编码 脲 酶ɯܦ ᐹቂᅳዛዛ᧣ଧܦ
性ᤥ 把各个样本光强总和调整为同一批次光强最 ႥᅳʗଧܦႥᔠʗዛ 以及 Ⴅʗஏዛ 的相对丰度ᤥ 同样ᖔશϟԡ 处理
高样本水平ᤥ 去除信噪比小于 ԡ 的低质量点ᤥ 中ᖔ除了参与氨氧化物的 ၊ऊᐹ 基因ྉ 编码谷氨酸合
将信号值标准化ᖔ最后转化为自然对数数字信息 酶ɯ与其他处理无显著差异外ᖔ其余 શè᥈༁ 的相对
ྉ ԻၤᑕႿ੫ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡϟᎮɯᤥ 上述 શè᥈༁ 功能基因分析委 丰度皆显著下降ᤥ
托上海派森诺生物科技有限公司完成ᤥ ԣॹᇺ 氮添加对樟子松人工林氮素转化过程 ટÞᤩ
ϓॹ 数据处理 总丰度的影响
使用 ᧧ାᥘ ୩۪୩୩ ԡ 单因素方差分 析 ྉᨃႿᔀ᥋ 由图 ሕ 可知ᖔ就各氮素转化过程的 શè᥈༁ 总相
औᑕᢃᖔ ዶશᨃዶɯ和 ఋࣼҴᔀᢃᡷᔀ༁ᡷ 多重比较检验评价氮添 对丰度来看ᖔ微生物对氮素反硝化ܦ固氮ܦ氨化的
加对土壤性状ܦ基因相对丰度ܦશè᥈༁ 氮素转化率 过程影响最大ᖔ三者丰度总和占总 શè᥈༁ 丰度的
的影 响ᖔ 利用 ۪ᔀᑕʢ༁ᆍႿ 相关分析检验土 壤 性 质ܦ ᎮሕᎮᠮ以上ᤥ 从试验处理丰度值来看ᖔ在反硝化ܦ
શè᥈༁ 丰 度 与 氮 素转化速率之间的关系ଫ 采用 固氮ܦ氨化ܦ厌氧氨氧化ܦ硝化ܦ同化氮还原及异化
ᨃʢᔽ੫ᔽႿ ऐጢ 绘制图形ᤥ 所有结果均为 ࿗ 个重复的平 氮还原 Ꭾ 个氮素转化过程中ᖔ除厌氧氨氧化的 શϟԡ
均数ō标准差ྉଝōɯᤥ 与 શԡ 无显著差异外ᖔ其他各过程皆以 શϟԡ 处理显
著小于其他处理ᖔ且各处理氮素转化过程呈 શጢᢦ
জ 结果与分析 શϟᢦશԡᢦશϟԡ 的趋势ᖔ且 શԡ 与 શϟ 之间均无显著
差异ᤥ
ԣॹϓ 氮添加对樟子松人工林土壤理化性质的影响 ԣॹ 氮添加对樟子松人工林 土壤净 ટ 硝化速率ܓ
从图 ϟ 可知ᖔ连续两年的 શ 添加显著改变了 净 ટ 矿化和 ટ ᧣ 排放速率的影响
ԣ
部分土壤的理化性质ᤥ 从单个土壤指标来看ᖔ土 由表 ϟ 可知ᖔ与 શԡ 处理相比ᖔ两年的氮添加显
壤 શᨃ ᥋શ 和 ᧕ᨃશ 浓度随着 શ 添加水平的增加而 著增加了 શϟ 和 શጢ 净 શ 硝化ܦ净 શ 矿化和 શ ᨃ 的
ͱ
ሕ
增加ᖔ皆以 શϟԡ 处理值最大ᖔ且显著大于 શԡ 处理 排放速率ᖔ三者在 શጢ 处理时达到最大值ᖔ之后在
շ શϟԡ 处理时下降ᖔશϟԡ 处理与 શԡ 处理均没有显著差
ྉۗጐԡԡጢɯᤥ 随着氮添加水平的提高土壤 શ̀ ᥋શ
࿗
含量 呈下降趋势ᖔ 但 各 处 理间均无显著差异ᤥ 异ᤥ 与 શԡ 处理相比ᖔ添加氮后净 શ 硝化ܦ矿化和
୩ᨃऊܦᥘାऊ 以及 ऊᣰ શ 随着 શ 添加水平的增加呈先 શ ᨃ的排放速率均有不程度提高ᖔ净 શ 硝化率ܦ矿化
上升后下降的趋势ᖔ同时皆表现为 શጢ 处理具有最 和 શ ᨃ 排放速率在加入氮后分别增加了 ϟऐᤃᠮ ጲ
大值ଫ᧕ᨃऊ 含量随着 શ 添加水平的提高亦呈降低 ጢᎮ࿗ϟᠮܦϟԡँጢᠮ ጲ࿗ँऐऐᠮ和 ϟᤃँᠮ ጲऐጢጢᠮᤥ
趋势ᖔ以 શϟ 处理值最大ᤥ 其他土壤性质中ᖔ各处 ԣॹጇ 氮添加下樟子松人工林土壤氮转化 ટÞᤩ 丰
理的 ᥘାશܦఋશܦఋ۪ܦዶ۪ 和 ᡱ̀ 差距较小ᖔ处理间皆 度与土壤因子的相关分析
均无显著差异ᤥ 从表 可知ᖔϟ 个土壤理化性质指标与固氮ܦ
ԣॹԣ 氮添加对樟子松人工林氮功能基因 ટÞᤩɤ 相 氨化ܦ硝化ܦ反硝化等 Ꭾ 个氮素转化指标的相关分
ͱ
对丰度的影响 析中ᖔ土壤因子 ఋશܦఋ۪ܦશᨃ ᥋શܦ᧕ᨃऊ 中与某一氮
ሕ
从图 可知ᖔશ 的添加显著改变了部分 શè᥈༁ 转化过程 શè᥈༁ 丰度存在显著相关性ᖔ其余土壤因
的相对丰度ᤥ 就单个 શè᥈ 基因的相对丰度来看ᖔ 子与其任一氮转化过程 શè᥈༁ 丰度均无显著相关
શ 养分固定基因ྉ Ⴅᔠஏ̵ɯ 和反硝化基因 ྉ Ⴅᐹʗᤩɯ 是 性ᤥ 就 ఋશ 而言ᖔఋશ 与硝化ܦ同化氮还原ܦ异化氮
શè᥈༁ 丰度值最大的两个基因ᖔ分别占 总丰度的 还原过程指标均呈显著正相关ᤥఋ۪ 与异化氮还原
ͱ
ϟᤃᤃँᠮ ጲ ϟऐԡሕᠮ和 ϟᎮ࿗ᠮ ጲ ϟऐँऐᠮᤥ 同时ᖔ较未 શè᥈༁ 丰度呈显著正相关ᤥ 在 શᨃ ᥋શ 与 ᧕ᨃऊ 的土
ሕ
