輪作與連作對(duì)烤煙不同生育期根際土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的影響

齊虹凌，賀國強(qiáng)，李恒全，劉德育 ，孫宏宇，元野

1牡丹江師范學(xué)院，生命科學(xué)學(xué)院，黑龍江牡丹江文化街191號(hào) 157011；2 牡丹江煙草科學(xué)研究所，黑龍江牡丹江 157011

輪作與連作對(duì)烤煙不同生育期根際土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的影響

齊虹凌1，賀國強(qiáng)2，李恒全2，劉德育2，孫宏宇2，元野2

1牡丹江師范學(xué)院，生命科學(xué)學(xué)院，黑龍江牡丹江文化街191號(hào) 157011；2 牡丹江煙草科學(xué)研究所，黑龍江牡丹江 157011

為明晰烤煙連作是否對(duì)根際細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，采集不同生育時(shí)期的輪作和連作烤煙根際土壤，運(yùn)用454焦磷酸測(cè)序技術(shù)，對(duì)根際土壤細(xì)菌16S rDNA V1-V3片段序列結(jié)構(gòu)組成進(jìn)行分析。結(jié)果表明，與輪作處理相比，連作處理烤煙根際酸桿菌門豐度在生育前期低而在后期高，但α-變形菌門和放線菌門表現(xiàn)出相反的變化趨勢(shì)；烤煙連作降低了表征菌群豐度的Chao指數(shù)和物種豐富度的Shannon指數(shù)，表明烤煙連作降低了根際土壤細(xì)菌多樣性。主成分分析和NMDS（non-metric multidimensional scaling）的聚類分析結(jié)果顯示不同處理烤煙根際細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)隨生育期而遷移，輪作與連作烤煙根際土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)差異在生育前期體現(xiàn)明顯，生育后期不明顯，表明生育期是影響烤煙根際細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)變化的主要因素，而連作與輪作是次要因素。

454焦磷酸測(cè)序；多樣性指數(shù)；β-多樣性；細(xì)菌群落；烤煙連作

煙草連作導(dǎo)致其生長(zhǎng)速度緩慢、煙株瘦小、煙葉產(chǎn)量和質(zhì)量明顯下降，連作障礙制約了煙草生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展[1-2]。土壤理化性質(zhì)的惡化、養(yǎng)分失調(diào)、微生物區(qū)系發(fā)生變化和植物化感自毒被認(rèn)為是引起連作障礙產(chǎn)生的主要原因[3-6]。有研究表明不同栽培方式能夠改變土壤的理化性狀，引起土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的變化，而合理的輪作方式可以均衡地利用土壤養(yǎng)分，改善土壤環(huán)境、調(diào)節(jié)土壤肥力，進(jìn)而增加作物的產(chǎn)量和改善品質(zhì)[7]。

土壤微生物是土壤肥力狀況的重要指標(biāo)，因此對(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)和功能的研究一直是土壤生態(tài)學(xué)研究的一個(gè)熱點(diǎn)。傳統(tǒng)的菌群結(jié)構(gòu)分析方法基于純培養(yǎng)技術(shù)，由于受限于培養(yǎng)條件，只能對(duì)土壤中1%可培養(yǎng)的微生物進(jìn)行解析[8]，而常用的分子生物學(xué)技術(shù)，如DGGE/TGGE、克隆文庫等分析存在耗時(shí)耗力、通量低、分辨率差等不足[9-11]。近幾年，新的測(cè)序技術(shù)發(fā)展迅速，如454 焦磷酸測(cè)序，已能實(shí)現(xiàn)單次反應(yīng)獲取100萬個(gè)平均長(zhǎng)度在400 bp 的序列片段，該技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于人體和動(dòng)物腸道菌群、土壤和海洋微生物菌群組成的比較分析中[12-14]。然而利用該技術(shù)研究煙草連作對(duì)土壤細(xì)菌群落變化的影響目前還鮮有報(bào)道。為此，本研究采用454高通量測(cè)序技術(shù)，以不同輪作方式種植的煙草為對(duì)照，研究烤煙連作下根際土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)變化，探討煙草不同種植制度對(duì)土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的影響，揭示煙草連作條件下土壤細(xì)菌群落的變化特征，從而為煙草連作障礙機(jī)理研究提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)樣地定于牡丹江煙草科學(xué)研究所實(shí)驗(yàn)站內(nèi)（129°6’E，44°58.5’N）。試驗(yàn)地點(diǎn)屬中溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年平均氣溫4.0℃，平均降雨量427.5 mm，蒸發(fā)量為1635 mm。土壤類型為河淤土，土壤質(zhì)地為壤土，中等肥力，土壤的養(yǎng)分狀況為：堿解氮 98.00 mg·kg-1，速效磷 100.37 mg·kg-1，速效鉀278.64 mg·kg-1，有機(jī)質(zhì)2.10%，秋翻秋起壟。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

供試烤煙品種龍江911。本研究選3個(gè)不同輪作處理和1個(gè)煙草連作處理，分別是大豆-煙草（R3，輪作3年）、玉米-煙草（R4，輪作3年）、大豆-玉米-煙草（R6，輪作3年）和煙草連作處理（R8，連續(xù)3年種植）。試驗(yàn)小區(qū)為隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，4次重復(fù)，8行小區(qū)，行長(zhǎng)6m，小區(qū)面積52.8m2。2012年5月10日覆膜移栽，于6月29日（旺長(zhǎng)期）、7月17日（現(xiàn)蕾期）、8月24日（采收中期）和9月10日（采收末期）采集上述處理的烤煙根際土壤，每處理采集2株，采用抖根法搜集根際土，每處理4次重復(fù)收集的土樣混合，放入帶冰盒的保溫箱中，帶回實(shí)驗(yàn)室備用。其中部分樣品放入-80℃冰箱中用于后期DNA提取。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 土壤DNA提取

采用E.Z.N.A Soil DNA（OMEGA，USA）試劑盒提取土壤微生物總DNA。具體方法為：稱取 0.5 g保存在-80℃條件下的煙草根際鮮土，加入到試劑盒中的離心管內(nèi)，采用 Min-Beadbeater 珠打法破碎微生物細(xì)胞，提取微生物DNA，提取的DNA 經(jīng)70% 乙醇洗滌后，在15000 r/min、4 ℃條件下離心15 min，DNA沉淀于室溫風(fēng)干后，溶于100 μL TE緩沖液中，放在-20 ℃冰箱中保存。

1.3.2 細(xì)菌16S rDNA 454測(cè)序

以提取的土壤微生物總DNA為模板，針對(duì)細(xì)菌16S rDNA的V1-V3區(qū)，采用正向引物（B-27F）5′-CCT ATC CCC TGT GTG CCT TGG CAG TCC GACTAGA GTT TGA TCC TGG CTC AG-3′ 和反向引物（A-533R）5′-CCA TCT CAT CCC TGC GTG TCT CCG ACG ACTNNN NNN NNN NN TTA CCG CGG CTG CTG GCAC-3′進(jìn)行PCR擴(kuò)增[15]。上述核酸序列中斜體和下劃線處為加在特異引物（用于擴(kuò)增目標(biāo)片段）前面的接頭引物，Ns代表11個(gè)特異的 barcode 序列。PCR反應(yīng)體系為：25 μL體系含0.5 μL （30 μ mol L?1），1.5 μL DNA模板，22.5 μL PCR Super Mix（Invitrogen，上海）。PCR反應(yīng)條件為 94 ℃ 3 min；94℃ 30 s，55℃ 30 s，72 ℃ 30 s（35個(gè)循環(huán)）；72 ℃ 10 min。每個(gè)樣品做3次PCR擴(kuò)增，擴(kuò)增產(chǎn)物混合后利用膠純化試劑盒（Agarose Gel DNA puri fi cation kit，TaKaRa）進(jìn)行回收。PCR產(chǎn)物等摩爾混合后送到上海美吉生物公司利用Roche FLX 454測(cè)序儀進(jìn)行測(cè)序分析。

考慮到454測(cè)序過程中會(huì)出現(xiàn)一些錯(cuò)誤序列[16]，在本研究中序列長(zhǎng)度小于200 bp，質(zhì)控?cái)?shù)據(jù)小于25且與 RDP（Ribosomal Database Project）數(shù)據(jù)庫相似性對(duì)比小于80%（http://pyro.cme.msu.edu/）的序列信息被刪除掉。然后將得到的高質(zhì)量序列利用 Mothur 軟件（http://www.mothur.org）進(jìn)行分類，本研究在97%的相似度水平上利用 Mothur 中 dist.Seqs 和 cluster 命令，采用基于序列相似度的方法將序列分為不同的可操作分類單元（OTU）。此外，α-多樣性利用Mothur軟件對(duì) Chao 指數(shù) Shannon和Simpson 指數(shù)進(jìn)行分析。其中Chao指數(shù)是用chao1算法估計(jì)群落中含OTU數(shù)目的指數(shù)，chao1在生態(tài)學(xué)中常用來估計(jì)物種總數(shù)。Shannon和Simpson指數(shù)是用來估算群落中OTU多樣性高低的群落多樣性指數(shù)。Simpson指數(shù)值越大，說明群落多樣性越低，而Shannon值越大，則說明群落多樣性越高。由于不同處理間的測(cè)序量差異較大，本研究在進(jìn)行β-多樣性分析前，按照含有最少序列數(shù)目的處理隨機(jī)抽取7000條序列后進(jìn)行群落結(jié)構(gòu)分析。

1.3.3 數(shù)據(jù)分析

基于97%的相似度水平上劃分OTU后，各處理間的β-多樣性分析通過R軟件的“picante”和 “vegan” 包 實(shí) 現(xiàn)（R Development Core Team，2008），其中包括主成分PCA（Principal Component Analysis）和基于NMDS（non-metric multidimensional scaling）的聚類分析。細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)組成與PCA分析圖譜分別采用Origin 8.1和Sigma-plot 2000繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)分析

2.1.1 主要菌門群落結(jié)構(gòu)分析

本研究共測(cè)得178603條有效序列，序列片段在474 bp 左右，平均每個(gè)樣品的測(cè)序深度為11162條有效序列（7710-13317）。包括酸桿菌門（Acidobacteria）、 放 線 菌 門（Actinobacteria）、α-變形菌門（Alphaproteobacteria）、β-變形菌門（Betaproteobacteria）、擬桿菌門（Bacteroidetes）、綠灣菌門（Chloro fl exi）、芽單胞菌門（Gemmatimonadetes）和浮霉菌門（Planctomycetes）在內(nèi)的8個(gè)菌門為烤煙根際的主要細(xì)菌類群（平均豐度＞5%以上），其中α-變形菌門（Alphaproteobacteria）在各樣本中所占比例為11.37%-22.09%，放線菌門（Actinobacteria）為6.87%-30.49%， 酸 桿 菌 門（Acidobacteria） 為7.64%-21.18%。可見，這3個(gè)門的細(xì)菌在烤煙根際細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)組成中占主要地位（圖1）。對(duì)比不同處理3個(gè)菌門變化關(guān)系發(fā)現(xiàn)，連作處理酸桿菌門豐度在前兩個(gè)生育期內(nèi)分別比輪作處理平均值低35.38%和45.15%，而在采樣后期比輪作處理平均值高13.83%。連作處理下的α-變形菌門和放線菌門與輪作處理相比在采樣初期出現(xiàn)高豐度，隨生育期的延長(zhǎng)，這兩個(gè)門細(xì)菌豐度出現(xiàn)下降的趨勢(shì)。

圖1 不同種植制度和生育期下烤煙根際土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)組成Fig.1 Bacterial community compositions in the rhizosphere of fl ue-cured tobacco in different cropping systems and growth stages

2.1.2 痕量菌群落結(jié)構(gòu)變化

除上述主要菌門外，在不同處理的烤煙根際共檢測(cè)到28個(gè)豐度較低的其它菌門細(xì)菌類群，其中包括Armatimonadetes等在內(nèi)的15個(gè)細(xì)菌門數(shù)量分別占到總菌量的1%左右（表1，圖2）。對(duì)這15個(gè)細(xì)菌門相對(duì)豐度對(duì)比發(fā)現(xiàn)，不同種植制度下烤煙根際細(xì)菌數(shù)量的相對(duì)豐度有所波動(dòng)，如在6月29號(hào)采集的樣品，大豆-煙草輪作、玉米-煙草輪作和煙草連作下的Firmicutes菌門數(shù)量明顯降低，而大豆-玉米-煙草輪作下該菌門數(shù)量呈上升趨勢(shì)，除Firmicutes菌門外，不同處理下其它菌門在各生育期內(nèi)也存在一定的變化關(guān)系，說明不同的種植制度改變了煙草根際細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)。對(duì)比不同采樣期處理間菌群豐度變化發(fā)現(xiàn)，不同細(xì)菌菌門相對(duì)豐度在煙草生長(zhǎng)的早期變化較明顯，而隨著生育期的推進(jìn)菌門相對(duì)豐度變化趨于穩(wěn)定，變化不大。該結(jié)果說明不同種植制度烤煙根際細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的差異主要體現(xiàn)在烤煙生長(zhǎng)的前期。

表1 烤煙根際細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)基于門水平上的分布比例Tab.1.Proportion (%) of different bacterial phyla in the rhizosphere of fl ue-cured tobacco %

續(xù)表1

2.2 多樣性分析

不同的多樣性指數(shù)可反映土壤微生物群落多樣性的不同方面，其中Chao是計(jì)算菌群豐度的多樣性指數(shù)，Shannon和Simpson指數(shù)能夠?qū)θ郝湮锓N組成的均勻度和豐富度進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。不同種植制度下煙草根際細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的多樣性指數(shù)關(guān)系如表2所示。代表群落豐度的Chao指數(shù)和群落多樣性的Shannon指數(shù)表現(xiàn)出相同的變化規(guī)律，即R3＞ R4＞ R6＞ R8，但處理間差異不顯著，而與其它三種輪作方式相比，R8處理下的Simpson指數(shù)處于最大值，說明連作處理降低了細(xì)菌群落多樣性。

圖2 不同種植制度和生育期下烤煙根際土壤痕量菌相對(duì)豐度變化關(guān)系Fig.2 Changes of relative abundance of rare bacterial phyla in the rhizosphere of fl ue-cured tobacco in different cropping systems and growth stages

表2 烤煙根際細(xì)菌多樣性指數(shù)分析Tab.2 Analysis of bacterial diversity indexes in the rhizosphere of fl ue-cured tobacco

2.3 根際細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)分析

不同樣品煙草根際土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)主成分分析結(jié)果如圖3所示。主成分1和主成分2分別解釋群落結(jié)構(gòu)變異率為58.84%和8.57%。由圖可知，供試樣品在PCA圖中按采樣時(shí)期可以劃分為三個(gè)集團(tuán)，6月29日和7月17日采集的樣品各為一個(gè)集團(tuán)，而8月24日和9月10日采集的樣品歸為一個(gè)集團(tuán)。在前兩個(gè)集團(tuán)中，不同種植制度處理較分散，而在后一個(gè)集團(tuán)中，不同處理間分布相對(duì)集中，表明不同種植制度下烤煙根際細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的差異主要體現(xiàn)為生育前期。由于主成分1與采樣時(shí)期有關(guān)，且三個(gè)集團(tuán)樣品細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)隨采樣時(shí)間的變化在圖3中以箭頭的形式表示出來，所以相對(duì)于不同種植制度而言，烤煙生育期對(duì)煙草根際細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)影響更大。

圖3 不同種植制度和生育期下烤煙根際土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的主成份分析圖Fig.3 Principal component analysis of bacterial community in the rhizosphere of fl ue-cured tobacco in different cropping systems and growth stages

將各處理隨機(jī)抽取7000條序列，基于97%相似水平下的非度量多維尺度NMDS（non-metric multidimensional scaling）距離矩陣的聚類分析結(jié)果與主成分分析結(jié)果相似，除第一采樣期的R3處理外，各處理在聚類圖譜中按不同采樣時(shí)期分別聚為一類，且8月24日和9月10日樣品相似度高。該結(jié)果進(jìn)一步說明生育期是制約烤煙根際土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)變化的主要因素（圖4）。而相同采樣期內(nèi)R3與R4、R6與R8分別聚為一亞類，說明不同種植制度下細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)存在差異性，但這種差異性相對(duì)于生育期而言較小。

圖4 不同種植制度和生育期下烤煙根際土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的聚類分析Fig.4 Cluster analysis of bacterial community in the rhizosphere of fl ue-cured tobacco in different cropping systems and growth stages

3 討論與結(jié)論

454焦磷酸目前被認(rèn)為是土壤微生物多樣性研究中較好的方法[14]。本試驗(yàn)通過454高通量測(cè)序技術(shù)，對(duì)輪作和連作烤煙生長(zhǎng)不同時(shí)期根際土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，共獲得178603條有效序列，平均測(cè)序深度達(dá)到11162條有效序列，各處理Coverage指數(shù)均達(dá)到80%以上（表1），表明此次測(cè)序結(jié)果可以反應(yīng)樣本的真實(shí)情況。

已有研究結(jié)果表明連作后會(huì)導(dǎo)致土壤理化性質(zhì)的惡化、養(yǎng)分失調(diào)、微生物區(qū)系發(fā)生變化和植物化感自毒作用[3]。關(guān)于微生物群落結(jié)構(gòu)變化，岳冰冰、陳冬梅等對(duì)煙田土壤細(xì)菌群落多樣性研究結(jié)果證實(shí)，連作可使土壤中鞘氨醇單胞菌屬（Sphingomonas paucimobilis）、芽孢桿菌屬（Bacillus subtilis）等有益菌數(shù)量減少，從而破壞微生物群落平衡，導(dǎo)致土壤連作障礙的發(fā)生[17-18]。本試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)占細(xì)菌總量46.65%的α-變形菌門、放線菌門和酸桿菌門，為煙草根際的主要細(xì)菌類群。對(duì)比這三個(gè)主要菌門群落變化關(guān)系發(fā)現(xiàn)，除采樣后期的酸桿菌門和采樣初期α-變形菌門和放線菌門外，連作處理下的這三個(gè)主要菌門與輪作處理相比均呈明顯下降趨勢(shì)，而包括Armatimonadetes和BD1-5在內(nèi)的11個(gè)痕量菌門（占總?cè)郝涞?%左右）在連作處理下菌群數(shù)量與輪作處理相比也呈下降趨勢(shì)。此外，代表菌群豐度的Chao指數(shù)和群落物種豐富度的Shannon指數(shù)在連作處理下均處于最低值，進(jìn)一步說明連作處理降低了煙草根際細(xì)菌群落多樣性。

連作作物在生長(zhǎng)發(fā)育的過程中根系會(huì)不斷的向環(huán)境釋放大量的次生代謝產(chǎn)物，這些根系分泌物會(huì)導(dǎo)致土壤微生物區(qū)系發(fā)生變化[19]。有研究表明根系分泌物也受植物發(fā)育階段的影響[20]。本研究對(duì)不同菌群相對(duì)豐度變化研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌群落在烤煙生長(zhǎng)的早期數(shù)量變化較大，而隨著生育期的推進(jìn)細(xì)菌群落相對(duì)豐度變化體現(xiàn)的不明顯。此外，細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)變化的主成份分析圖譜也顯示不同處理間在采樣初期差異較大，這一結(jié)論與養(yǎng)分脅迫下微生物群落結(jié)構(gòu)變化在作物生長(zhǎng)初期體現(xiàn)明顯的結(jié)果一致[21]。根據(jù)這一結(jié)果，我們推測(cè)烤煙細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)變化在早期較明顯可能與根系分泌物的差異有關(guān)。胡元森等采用培養(yǎng)和分子生物學(xué)技術(shù)對(duì)黃瓜不同生長(zhǎng)發(fā)育期的根系微生物區(qū)系進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，黃瓜在生長(zhǎng)前期根際微生物多樣性最高，而隨生育期的延長(zhǎng)呈下降趨勢(shì)，而這種變化特征與黃瓜生長(zhǎng)發(fā)育過程中根系分泌物含量變化是一致，表明黃瓜根際微生物種群變化與根系分泌物有很大的關(guān)系[22]。此外，高欣欣對(duì)不同品種烤煙根系分泌物成分鑒定分析發(fā)現(xiàn)烤煙根系分泌物的主要成分是大分子有機(jī)酸類物質(zhì)，其中酚類和酚酸類化合物是引起連作障礙的主要化學(xué)物質(zhì)[23]。

主成分分析和基于NMDS的聚類分析結(jié)果顯示，不同種植制度下細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)存在差異性，而生育期是影響群落結(jié)構(gòu)變化的主要因素。其原因主要包括以下兩個(gè)方面。第一隨著作物生育期的延長(zhǎng)，土壤溫度、土壤濕度等環(huán)境條件的變化，導(dǎo)致微生物數(shù)量和群落結(jié)構(gòu)發(fā)生變化[24]。其次不同生育期烤煙根系分泌物數(shù)量和種類變化導(dǎo)致根際土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)變化[25]。雖然本試驗(yàn)對(duì)不同生育期根系分泌物的成分沒有分析，已有研究證明隨著生育期的延長(zhǎng)根系分泌物的變化會(huì)導(dǎo)致微生物群落結(jié)構(gòu)的改變[26-27]。此外，Maren等通過人工模擬根系環(huán)境并加入不同成分和數(shù)量的糖類和有機(jī)酸，結(jié)果直接證明了不同根系分泌物會(huì)導(dǎo)致微生物群落結(jié)構(gòu)的改變[28]。

總之，本研究通過高通量測(cè)序技術(shù)解析了輪作和連作烤煙根際土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)變化，發(fā)現(xiàn)烤煙連作降低了根際細(xì)菌群落多樣性，連作與輪作導(dǎo)致的細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)差異以生育前期最明顯，隨著生育期推進(jìn)，不同種植制度下烤煙根際細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)趨同。故此相對(duì)與不同的種植制度而言，烤煙生育期是影響根際細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的主要因素，而連作與輪作是次要因素。

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Effects of rotational and continuous cropping on bacterial community structures in rhizospheric soil at different growth stages of fl ue-cured tobacco

QI Hongling1，HE Guoqiang2，LI Hengquan2， LIU Deyu2，SUN Hongyu2， YUAN Ye2
College of Life Science and Technology, Mudanjiang Normal University, Mudanjiang 157011, Heilongjiang, China;Mudanjang Tobacco Science Research Institute, Mudanjang 157011, Heilongjiang, China

In order to study effects of continuous cropping of flue-cured tobacco on rhizosphere bacterial community structures.Rhizosphere soils of rotation and continuous cropping of tobacco at different growth stages were collected.V1-V3 partial sequences of bacterial 16S rDNA were analyzed by 454 pyrosequencing method.Results showed that, compared with rotation treatments, the relative abundance of Acidobacteria was higher in earlier growth stages and lower in later stages in continuous cropping of fl ue-cured tobacco,while the relative abundances of α-proteobacteria and Actinobacteria showed the opposite.The community richness (Chao) and diversity(Shannon) in continuous cropping were lower than those in rotation, suggesting that continuous cropping reduced bacterial community diversity.Principal component analysis and cluster analysis based on non-metric multidimensional scaling showed that bacterial communities changed with tobacco growth stages, and difference of community between continuous cropping and rotation was detected in earlier growth stages, not in later stages, suggesting that growth stage was the primary factor and continuous cropping or rotation was the second factor in determining tobacco rhizosphere bacterial community.

454 pyrosequencing; diversity index; β-diversity; bacterial community; continuous cropping, fl ue-cured tobacco

齊虹凌，賀國強(qiáng)，李恒全,等.輪作與連作對(duì)烤煙不同生育期根際土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的影響[J].中國煙草學(xué)報(bào)，2015,21（5）

中國煙草總公司科技重大專項(xiàng)資助項(xiàng)目（110201101006(ts-06)）;公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)資助項(xiàng)目（201203091）;黑龍江省煙草行業(yè)科技開發(fā)資助項(xiàng)目（HN201001，HN201303）

齊虹凌（1980—），碩士研究生，副教授，主要從事園林教學(xué)與研究，Email：swxqhl9@126.com

元野（1979—），碩士研究生，高級(jí)農(nóng)藝師，主要從事煙草栽培學(xué)研究與技術(shù)推廣，Tel：0453-6580216，Email: yuanye934@126.com

2015-03-09

:QI Hongling，HE Guoqiang, LI Hengquan, et al.Effects of rotational and continuous cropping on bacterial community structures in rhizospheric soil at different growth stages of fl ue-cured tobacco [J].Acta Tabacaria Sinica, 2015,21(5)