基于高通量測序的昭通核心煙區(qū)植煙土壤細(xì)菌多樣性分析

劉永軍， 倪 霞*， 陸文林， 龔 林， 陳 華， 高順波， 盤文政，李德文， 陳 敏， 夏 蕾， 朱永立， 林先亮， 普曉明

(1.云南省煙草公司 昭通市公司， 云南 昭通 657000； 2.云南云葉化肥股份有限公司， 云南 昆明 650217； 3.云南省昭通市植保植檢站， 云南 昭通 657000)

0 引言

【研究意義】煙草(Nicotianatabaccum)是云南的主要經(jīng)濟(jì)作物之一，煙草生長發(fā)育離不開土壤，土壤為煙株生長發(fā)育提供充足養(yǎng)分，不合理的耕作方式影響植煙土壤微生物多樣性，導(dǎo)致土地可持續(xù)生產(chǎn)能力下降[1-2]。土壤中微生物能提高土壤肥力，促進(jìn)土壤有機(jī)質(zhì)分解，加快養(yǎng)分循環(huán)轉(zhuǎn)化，抑制土傳病蟲害傳播等[3-4]。其中，土壤細(xì)菌作為土壤微生物中種類和數(shù)量最多的類群，其多樣性一定程度上反映土壤功能的多樣性，土壤細(xì)菌多樣性通過影響植物營養(yǎng)吸收進(jìn)而影響其生長發(fā)育[5-6]。因此，探明昭通核心煙區(qū)植煙土壤中的細(xì)菌多樣性有利于土壤細(xì)菌資源的開發(fā)利用，還能為昭通核心煙區(qū)烤煙種植提供參考?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】目前，對植煙土壤微生物多樣性已有較多研究，陳堯等[5]采用平板培養(yǎng)方法對不同施肥方式下烤煙根際微生物進(jìn)行研究表明，解磷菌、解鉀菌和固氮菌數(shù)量在不同施肥方式中有變化，為科學(xué)選擇施肥方式提供理論依據(jù)；何川等[7]采用BIOLOG生態(tài)平板法，探究煙草連作對土壤微生物多樣性的影響得出，煙草連作年限超過3年，其土壤微生物多樣性顯著降低；賈志紅等[8]利用PCR-DGGE法對云南玉溪煙區(qū)輪作與連作植煙土壤細(xì)菌多樣性進(jìn)行分析表明，輪作土壤細(xì)菌多樣性較連作高，且輪作可以提高土壤細(xì)菌群落多樣性；王飛等[9]應(yīng)用高通量測序技術(shù)研究不同綠肥對植煙土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的影響發(fā)現(xiàn)，翻壓黑麥草處理對細(xì)菌種分類水平影響最大，翻壓綠肥可以改善土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)；楊帥等[10]利用Illumina HiSep高通量測序研究不同輪作方式對煙田土壤細(xì)菌多樣性的影響發(fā)現(xiàn)，煙草-青蒿輪作能顯著降低煙草黑脛病的發(fā)病率，而煙草-田菁輪作會提高煙草青枯病的發(fā)病率；齊虹凌等[11]應(yīng)用454焦磷酸測序技術(shù)分析連作和輪作條件下煙株不同生育期根際土壤細(xì)菌多樣性的差異發(fā)現(xiàn)，煙株生育期是影響煙株根際土壤細(xì)菌結(jié)構(gòu)的主要因素，輪作和連作不是影響煙株根際土壤細(xì)菌結(jié)構(gòu)的主要因素，但輪作能提高土壤細(xì)菌的多樣性?！狙芯壳腥朦c(diǎn)】微生物多樣性擴(kuò)增子測序是一種利用高通量測序技術(shù)對16S、18S、ITS等微生物特征序列進(jìn)行PCR擴(kuò)增并測序分析的研究方法。其中，16S rDNA(即16S rRNA gene)是原核生物核糖體RNA對應(yīng)的基因片段，常用于細(xì)菌、古細(xì)菌的多樣性分析。此類方法不需要對微生物進(jìn)行分離純化培養(yǎng)，基于提取的總DNA即可開展豐富的微生物群落研究，在醫(yī)學(xué)、工業(yè)、食品、環(huán)境科學(xué)等各領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。良好的土壤細(xì)菌結(jié)構(gòu)和較高的土壤細(xì)菌多樣性能改善土壤理化性質(zhì)，提高土壤肥力。煙草是云南昭通主要的經(jīng)濟(jì)作物，尚未見分析其土壤細(xì)菌多樣性的報(bào)道?！緮M解決的關(guān)鍵問題】基于高通量測序平臺，從分子水平探究昭通8個(gè)種煙縣(區(qū))的新煙區(qū)、土傳病害發(fā)病嚴(yán)重的連作區(qū)以及典型的輪作區(qū)的土壤細(xì)菌多樣性，以期了解昭通核心煙區(qū)各耕作方式下土壤細(xì)菌的多樣性，為改善昭通核心煙區(qū)土壤肥力，提高耕地可持續(xù)生產(chǎn)能力及煙葉質(zhì)量提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 供試土壤樣品

供試土壤樣品采集于昭通8個(gè)種煙縣(區(qū))的新煙區(qū)、土傳病害(“兩黑”病、青枯病和根結(jié)線蟲病等)發(fā)病嚴(yán)重的連作區(qū)以及典型的輪作區(qū)(表 1)，合計(jì)388個(gè)土壤樣品。

表1 供試土壤樣品

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

從樣本中提取基因組DNA后，用帶有barcode(測序接頭)的特異引物擴(kuò)增rDNA的保守區(qū)，V3～V4的引物序列，341F，CCTACGGGNGGCWGCAG；806R，GGACTACHVGGGTATCTAAT，全長466 bp。然后PCR擴(kuò)增產(chǎn)物切膠回收，使用Qubit 3.0進(jìn)行產(chǎn)物定量。擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行等量混合，連接測序接頭，構(gòu)建測序文庫，測序策略PE250在Illumina上機(jī)測序。

1.3 信息分析流程

測序得到raw Reads之后，先對低質(zhì)量Reads進(jìn)行過濾，然后將雙端Reads拼接為Tag，再對Tag進(jìn)行低質(zhì)量過濾，得到的數(shù)據(jù)稱為Clean Tag?；贑lean Tag，使用Usearch進(jìn)行聚類，去除聚類過程中檢測到的嵌合體Tag，獲得OTU的豐度和OTU代表序列。

若存在有效分組，則進(jìn)行組間差異比較和統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)。最后，結(jié)合其他因素(如環(huán)境因子)進(jìn)行特定的如CCA等高級分析，以解答微生物與環(huán)境之間的關(guān)系。

1.4 數(shù)據(jù)處理

將新煙區(qū)、連作區(qū)和輪作區(qū)的植煙土壤樣本分別設(shè)為A組、B組和E組。根據(jù)試驗(yàn)需要，利用Wilcoxon秩和檢驗(yàn)?zāi)Ｐ蛯Σ煌愋屯寥赖募?xì)菌類群的相對豐度進(jìn)行比較，明確細(xì)菌物種豐度在不同類型土壤中是否有顯著差異。Sobs、Chao及ACE指數(shù)主要體現(xiàn)樣本的物種豐富程度，值越大物種豐富程度越高；香濃指數(shù)和辛普森指數(shù)主要反映物種分布的均勻度，數(shù)值越大越均勻；香濃指數(shù)值越大，多樣性越高。

2 結(jié)果與分析

2.1 昭通核心煙區(qū)土壤細(xì)菌群落組成

根據(jù)OTUs的分類關(guān)系，昭通核心煙區(qū)土壤細(xì)菌群落包括44個(gè)門、138個(gè)綱、332個(gè)目、486個(gè)科和1 044個(gè)屬。

2.1.1 門水平 由圖1可知，水平相對豐度排前10位的細(xì)菌群落門分別為變形菌門(Proteobacteria)、放線菌門(Actinobacteria)、酸桿菌門(Acidobacteria)、綠彎菌門(Chloroflexi)、浮霉菌門(Planctomycetes)、芽單胞菌門(Gemmatimonadetes)、疣微菌門(Verrucomicrobia)、擬桿菌門(Bacteroidetes)、髕骨細(xì)菌門(Patescibacteria)和裝甲菌門(Armatimonadetes)。其中，綠彎菌門和髕骨細(xì)菌門在新煙區(qū)土壤細(xì)菌群落中相對豐度較高，放線菌門在連作區(qū)土壤細(xì)菌群落中相對豐度較高，變形菌門、酸桿菌門、浮霉菌門、芽單胞菌門、疣微菌門、擬桿菌門和裝甲菌門在輪作區(qū)土壤細(xì)菌群落中相對豐度較高。變形菌門、放線菌門、酸桿菌門和綠彎菌門為昭通核心煙區(qū)土壤細(xì)菌群落的優(yōu)勢門，4個(gè)門的序列占全部序列的68.19%～73.15%。新煙區(qū)、連作區(qū)和輪作區(qū)的土壤細(xì)菌群落最優(yōu)勢類群均為變形菌門，新煙區(qū)和連作區(qū)次優(yōu)勢類群均為放線菌門，輪作區(qū)次優(yōu)勢類群為酸桿菌門。

圖1 3個(gè)煙區(qū)門水平上細(xì)菌類群的組成及相對豐度

2.1.2 屬水平 由圖2可知，屬水平相對豐度前10位的分別為鞘氨醇單胞菌屬(Sphingomonas)、芽單胞菌屬(Gemmatimonas)、Chujaibacter、鏈霉菌屬(Streptomyces)、MND1、Bryobacter、RB41、Candidatus_Solibacter、Candidatus_Udaeobacter和Ellin6067。在新煙區(qū)土壤中，芽單胞菌屬、Chujaibacter、Bryobacter和Candidatus_Solibacter相對豐度較高；在連作區(qū)土壤中，鏈霉菌屬和Ellin6067相對豐度較高；在輪作區(qū)土壤中，鞘氨醇單胞菌屬、ND1、RB41和Candidatus_Udaeobacter相對豐度較高。因此，昭通核心煙區(qū)土壤的最優(yōu)勢細(xì)菌類群為鞘氨醇單胞菌屬，占所有序列的4.44%～6.58%。在新煙區(qū)土壤中，細(xì)菌群落相對豐度前3位的屬分別為鞘氨醇單胞菌屬、芽單胞菌屬和Chujaibacter；在連作區(qū)土壤中，相對豐度前3位的屬分別為鞘氨醇單胞菌屬、芽單胞菌屬和鏈霉菌屬；在輪作區(qū)土壤中，相對豐度前3位的屬分別為鞘氨醇單胞菌屬、RB41和芽單胞菌屬。

圖2 3個(gè)煙區(qū)屬水平上細(xì)菌類群的組成及相對豐度

2.2 昭通核心煙區(qū)土壤細(xì)菌群落指示物種

2.2.1 優(yōu)勢物種 由圖3可知，在門水平，放線菌門、綠灣菌門、芽單胞菌門、疣微菌門、擬桿菌門和髕骨細(xì)菌門等6個(gè)門的相對豐度在新煙區(qū)與連作區(qū)土壤細(xì)菌群落間均存在顯著差異，變形菌門、放線菌門、酸桿菌門、綠彎菌門、浮霉菌門、芽單胞菌門、疣微菌門、擬桿菌門和髕骨細(xì)菌門等9個(gè)門的相對豐度在新煙區(qū)與輪作區(qū)土壤細(xì)菌群落間均存在顯著差異，變形菌門、放線菌門、酸桿菌門、浮霉菌門、疣微菌門和髕骨細(xì)菌門等6個(gè)門的相對豐度在連作區(qū)與輪作區(qū)土壤細(xì)菌群落間均存在顯著差異。新煙區(qū)土壤中綠灣菌門的相對豐度顯著高于連作區(qū)和輪作區(qū)，芽單胞菌門和擬桿菌門的相對豐度顯著低于連作區(qū)和輪作區(qū)；連作區(qū)土壤中放線菌門的相對豐度顯著高于新煙區(qū)和輪作區(qū)；輪作區(qū)土壤中變形菌門、酸桿菌門、浮霉菌門和疣微菌門的相對豐度顯著高于新煙區(qū)和連作區(qū)。

圖3 在門水平上細(xì)菌群落相對豐度的Wilcoxon秩和檢驗(yàn)

由圖4可知，在屬水平，鞘氨醇單胞菌屬、芽單胞菌屬、鏈霉菌屬、MND1、Bryobacter、RB41、Candidatus_Solibacter和Ellin6067等8個(gè)屬的相對豐度在新煙區(qū)與連作區(qū)土壤細(xì)菌群落之間均存在顯著差異，鞘氨醇單胞菌屬、芽單胞菌屬、Chujaibacter、鏈霉菌屬、MND1、Bryobacter、RB41、Candidatus_Solibacter和Candidatus_Udaeobacter等9個(gè)屬的相對豐度在新煙區(qū)與輪作區(qū)土壤細(xì)菌群落之間均存在顯著差異，鞘氨醇單胞菌屬、芽單胞菌屬、Chujaibacter、鏈霉菌屬、MND1、RB41、Candidatus_Solibacter、Candidatus_Udaeobacter和Ellin6067等9個(gè)屬的相對豐度在連作區(qū)與輪作區(qū)土壤細(xì)菌群落之間均存在顯著差異。新煙區(qū)土壤中鞘氨醇單胞菌屬、MND1和RB41的相對豐度顯著低于連作區(qū)和輪作區(qū)，芽單胞菌屬、Bryobacter和Candidatus_Solibacter的相對豐度顯著高于連作區(qū)和輪作區(qū)；連作區(qū)土壤中Ellin6067的相對豐度顯著高于新煙區(qū)和輪作區(qū)；輪作區(qū)土壤中Chujaibacter和鏈霉菌屬的相對豐度顯著低于新煙區(qū)和連作區(qū)，Candidatus_Udaeobacter的相對豐度顯著高于新煙區(qū)和連作區(qū)。

圖4 在屬水平上細(xì)菌群落相對豐度的Wilcoxon秩及檢驗(yàn)

2.2.2 特有物種 由圖5和表2可知，新煙區(qū)土壤細(xì)菌群落有2個(gè)特有綱、7個(gè)特有目、11個(gè)特有科和29個(gè)特有屬，連作區(qū)有3個(gè)特有門、5個(gè)特有綱、11個(gè)特有目、19個(gè)特有科和53個(gè)特有屬，輪作區(qū)有1個(gè)特有門、3個(gè)特有綱、6個(gè)特有目、8個(gè)特有科和13個(gè)特有屬。連作區(qū)土壤細(xì)菌群落特有物種多于新煙區(qū)和輪作區(qū)。

注：a～e分別為門、綱、目、科及屬水平物種VENN圖。

表2 昭通核心煙區(qū)不同類型土壤的細(xì)菌群落特有物種

2.2.3 指示物種 從圖6看出，新煙區(qū)、連作區(qū)和輪作區(qū)的土壤細(xì)菌群落有重疊部分，但有部分樣本點(diǎn)相互的距離較遠(yuǎn)，且X軸(32.09%)與Y軸(14.10%)累計(jì)貢獻(xiàn)量達(dá)46.19%，說明不同類型土壤的細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)組成有一定差異。

圖6 昭通核心煙區(qū)3種類型土壤細(xì)菌群落組間比較

根據(jù)分類學(xué)組成對新煙區(qū)、連作區(qū)和輪作區(qū)土壤進(jìn)行線性判別分析(LDA)，找出對不同類型土壤產(chǎn)生顯著性差異影響的群落，僅LDA得分值大于4的被展示(圖7)。新煙區(qū)土壤細(xì)菌群落中差異指示物種為嗜酸桿菌綱、酸桿菌目、Frankiales目、纖線桿菌(從綱到科)和羅丹諾桿菌科，連作區(qū)差異指示物種為放線菌綱和嗜熱油菌綱，輪作區(qū)差異指示物種為Pyrinomonadaceae(從目到科)、鞘氨醇單胞菌(從目到屬)、δ-變形菌綱、β-變形菌目。以上物種對昭通核心煙區(qū)新煙區(qū)、連作區(qū)和輪作區(qū)土壤間細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)組成的差異起重要作用。

圖7 昭通核心煙區(qū)3種不同類型土壤細(xì)菌群落的特殊群落及影響力

2.3 昭通核心煙區(qū)土壤細(xì)菌群落生物多樣性

從表3可見，昭通核心煙區(qū)土壤細(xì)菌群落的Sobs指數(shù)、Chao指數(shù)、ACE指數(shù)和香濃指數(shù)均以輪作區(qū)最高，連作區(qū)次之，新煙區(qū)最低；辛普森指數(shù)以輪作區(qū)最高，新煙區(qū)次之，連作區(qū)最低。由圖8可見，輪作區(qū)的Sobs指數(shù)、Chao指數(shù)、ACE指數(shù)、香濃指數(shù)和辛普森指數(shù)與連作區(qū)均有極顯著差異，Sobs指數(shù)、Chao指數(shù)、ACE指數(shù)和香濃指數(shù)與新煙區(qū)均有極顯著差異，辛普森指數(shù)與新煙區(qū)有顯著差異；連作區(qū)的Sobs指數(shù)與新煙區(qū)有顯著差異，Chao指數(shù)、ACE指數(shù)、香濃指數(shù)和辛普森指數(shù)與新煙區(qū)差異不顯著。生物多樣性是指特定生境或生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的多樣性情況，通常利用物種豐富度(種類情況)與物種均勻度(分布情況)2個(gè)重要參數(shù)判定?？梢姡喿鲄^(qū)土壤細(xì)菌群落的生物多樣性最高；連作區(qū)土壤細(xì)菌群落的物種豐富度高于新煙區(qū)，物種均勻度與新煙區(qū)相當(dāng)；連作區(qū)細(xì)菌群落生物多樣性略高于新煙區(qū)。

表3 昭通核心煙區(qū)3種不同類型土壤細(xì)菌群落的生物多樣性指數(shù)

圖8 昭通核心煙區(qū)3種不同類型土壤細(xì)菌群落的生物多樣性指數(shù)

由圖9可知，3種不同類型土壤細(xì)菌的稀釋曲線均趨于平緩，說明基于研究的測序深度，土壤中包括稀有物種在內(nèi)的所有細(xì)菌均已分析，真實(shí)地反映了該研究區(qū)的細(xì)菌群落組成。

圖9 昭通核心煙區(qū)3種不同類型土壤細(xì)菌的稀釋曲線

2.4 昭通核心煙區(qū)土壤細(xì)菌群落的PICRUSt功能

從表4可見，昭通核心煙區(qū)土壤細(xì)菌群落Pathway level 1有6條代謝通路，Pathway level 2有35條代謝通路。在生態(tài)環(huán)境類似的條件下，新煙區(qū)、連作區(qū)和輪作區(qū)土壤細(xì)菌群落代謝通路相似，但代謝通路的豐度值不同。如圖10 所示，除外源生物降解與代謝、細(xì)胞運(yùn)動性和信號傳導(dǎo)相關(guān)代謝通路的豐度值新煙區(qū)和連作區(qū)差別較小外，其余代謝通路的豐度值以連作區(qū)最高，新煙區(qū)次之，輪作區(qū)最低。如圖11所示，豐度值排列的代謝通路中碳水化合物代謝、氨基酸代謝、輔助因子和維生素的代謝、萜類和聚酮類代謝、其他氨基酸的代謝、脂類代謝、外源生物降解與代謝、能量代謝、復(fù)制和修復(fù)以及折疊、定位和降解等通路的豐度值在新煙區(qū)與連作區(qū)間、新煙區(qū)與輪作區(qū)間、連作區(qū)與輪作區(qū)間均存在顯著差異。整體看，土壤細(xì)菌群落代謝通路的豐度值連作區(qū)最高，新煙區(qū)次之，輪作區(qū)最低，表明土壤細(xì)菌群落代謝功能潛力連作區(qū)最高，新煙區(qū)次之，輪作區(qū)最低。

表4 昭通核心煙區(qū)3種不同類型土壤的細(xì)菌群落功能分布

圖 10 昭通核心煙區(qū)3種不同類型土壤的細(xì)菌群落功能豐度熱圖

圖11 細(xì)菌群落代謝通路豐度值的Wilcoxon秩及檢驗(yàn)

3 討論

高通量測序技術(shù)可對幾百萬個(gè)DNA分子進(jìn)行有效的序列測定，能夠客觀真實(shí)地反映環(huán)境微生物群落結(jié)構(gòu)特征[12]，被廣泛應(yīng)用于環(huán)境樣品微生物群落組成的分析研究[13-14]，其研究手段不依賴于傳統(tǒng)的微生物分離培養(yǎng)，而是直接從環(huán)境中獲取基因信息，其測序結(jié)果可以包含大多數(shù)弱勢種群，可以更全面地反映微生物多樣性的真實(shí)水平[15-16]。微生物多樣性研究主要分為alpha、beta多樣性研究、物種分析、功能研究、環(huán)境關(guān)系研究。本研究應(yīng)用高通量測序技術(shù)對昭通核心煙區(qū)土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析表明，昭通核心煙區(qū)土壤細(xì)菌菌群極其豐富，包括44個(gè)門、138個(gè)綱、332個(gè)目、486個(gè)科和1 044個(gè)屬。細(xì)菌群落門水平相對豐度前10位的分別為變形菌門、放線菌門、酸桿菌門、綠彎菌門、浮霉菌門、芽單胞菌門、疣微菌門、擬桿菌門、髕骨細(xì)菌門和裝甲菌門，其中，變形菌門、放線菌門、酸桿菌門和綠彎菌門為昭通核心煙區(qū)土壤細(xì)菌群落的優(yōu)勢門，這4個(gè)門的序列占所有序列的68.19%～73.15%，其相對豐度因土壤類型而異，與前人研究結(jié)果[17-20]一致。屬水平相對豐度前10位的分別為鞘氨醇單胞菌屬、芽單胞菌屬、Chujaibacter、鏈霉菌屬、MND1、Bryobacter、RB41、Candidatus_Solibacter、Candidatus_Udaeobacter和Ellin6067，其中，鞘氨醇單胞菌屬為昭通核心煙區(qū)土壤細(xì)菌群落的最優(yōu)勢屬，占所有序列的4.44%～6.58%，其相對豐度因土壤類型而異。同時(shí)，在3類土壤樣品中，Unclassified bacteria占有一定比例，說明在昭通核心煙區(qū)土壤中仍存在大量未知和稀有的細(xì)菌[21]。

不同類型土壤的細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)有一定差異[22]。本研究中，3類土壤細(xì)菌群落最優(yōu)勢門均為變形菌門，新煙區(qū)和連作區(qū)次優(yōu)勢門均為放線菌門，輪作區(qū)次優(yōu)勢門為酸桿菌門；新煙區(qū)土壤細(xì)菌群落芽單胞菌屬的相對豐度顯著高于連作區(qū)和輪作區(qū)，連作區(qū)鏈霉菌屬的相對豐度顯著高于新煙區(qū)和輪作區(qū)，輪作區(qū)鞘氨醇單胞菌屬的相對豐度顯著高于新煙區(qū)和連作區(qū)。因?yàn)檫B作導(dǎo)致土壤理化性質(zhì)惡化、養(yǎng)分失調(diào)以及微生物區(qū)系發(fā)生變化[23]，可使土壤中鞘氨醇單胞菌屬、芽孢桿菌屬等有益菌數(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[24]。

輪作能提高植煙土壤細(xì)菌生物多樣性[8，18]。本研究基于種的分類水平對新煙區(qū)、連作區(qū)和輪作區(qū)土壤細(xì)菌群落多樣性指數(shù)進(jìn)行分析表明，輪作區(qū)土壤細(xì)菌群落的生物多樣性最高；連作區(qū)土壤細(xì)菌群落的物種豐富度略高于新煙區(qū)，物種均勻度與新煙區(qū)相當(dāng)，其細(xì)菌群落生物多樣性略高于新煙區(qū)。前人研究表明，連作使植煙土壤細(xì)菌種類減少，群落結(jié)構(gòu)趨于簡單，可能是由于連作種植單一或存在連作障礙因子等，限制了土壤某些細(xì)菌的生長[25]，同時(shí)刺激了其他種類細(xì)菌的生長而促使其成為優(yōu)勢種類，使得土壤細(xì)菌種類較少[26]。土壤微生物群落數(shù)量及結(jié)構(gòu)的變化直接影響著根際微生物整體功能，一般來說，多樣性指數(shù)較高，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜，穩(wěn)定性相對較高[27]。經(jīng)對昭通核心煙區(qū)土壤細(xì)菌群落進(jìn)行功能預(yù)測表明，在生態(tài)環(huán)境類似的條件下，新煙區(qū)、連作區(qū)和輪作區(qū)土壤細(xì)菌群落代謝通路相似，但代謝通路的豐度值不同，以連作區(qū)土壤細(xì)菌群落代謝通路的豐度值最高，新煙區(qū)次之，輪作區(qū)最低。

4 結(jié)論

昭通核心煙區(qū)土壤細(xì)菌群落組成具有多樣性，輪作區(qū)土壤細(xì)菌群落的生物多樣性最高，連作區(qū)土壤細(xì)菌群落生物多樣性略高于新煙區(qū)。輪作區(qū)、連作區(qū)和新煙區(qū)的土壤細(xì)菌優(yōu)勢門均為變形菌門，優(yōu)勢屬均為鞘氨醇單胞菌屬。不同類型土壤的細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)組成有一定差異，連作區(qū)土壤細(xì)菌群落特有物種多于新煙區(qū)和輪作區(qū)。在生態(tài)環(huán)境類似的條件下，新煙區(qū)、連作區(qū)和輪作區(qū)土壤細(xì)菌群落代謝通路相似，但是代謝通路的豐度值不同，連作區(qū)植煙土壤細(xì)菌群落代謝功能潛力最高。