Front Microbiol. | 天昊专利技术Accu16S细菌绝对定量测序在荔枝园种植领域取得新进展

影响因子：6.064

土壤养分和土壤酶活性是生态系统生产力的关键因素。土壤酶作为土壤质量的指标，对土壤中有机质的合成和降解至关重要，并在微生物和植物分解过程中催化生化反应中发挥关键作用，尽管已经进行了许多间作研究，强调作物产量及其对土壤性质的影响，但很少有研究清楚地证明微生物群落结构与土壤环境之间的相互作用。尤其是荔枝园间作花生对土壤养分、酶活性、土壤细菌群落结构和多样性的影响尚不清楚。本文采集了荔枝与平托花生间作和荔枝单作的土壤样品，以阐明间作对土壤性质、酶活性以及土壤细菌群落结构和多样性的影响。

该实验针对两种处理设计，即荔枝与平托花生间作（LP）和荔枝单作（CK）。在平托花生生长期采集土壤样本。在荔枝根系与花生交界处用五点抽样法取样。每个处理重复3次，收集的样品分为三部分：一部分-80ºC保存，用于Accu16S^®细菌绝对定量测序分析（V3-V4区），一份风干用于测定土壤化学性质和土壤酶活性。土壤性质分析包括：土壤总有机碳（SOC），总氮（TN）、总磷（TP）、总钾（TK）和有效氮（AN）、有效磷（AP）、有效钾（AK）、硝态氮（NO3^--N）、铵态氮（NH4⁺-N)、水分含量、pH。土壤酶活性的测定包括：土壤蔗糖酶（s-SC）活性、土壤脲酶（s-UE）、土壤过氧化氢酶（s-CAT）、土壤多酚氧化酶（s-PPO）和土壤蛋白酶（s-PT)。其余土样4ºC保存。

之后进行LEfSe分析，以确定样本组间丰度变化的特定分类群（图1）。所有分类水平丰度的分支图显示，其中LP组中丰度显著较高的物种（差异显著的特有物种）在所有分类水平上均高于CK组。LP组土壤中具有显著差异的特有物种比CK组高60余倍。前10个分类单元显示在图1B。这些物种组成的多样性可能是导致群体间群落结构差异的关键因素。上述结果表明，荔枝与花生间作可以大大提高土壤中细菌群落结构的多样性。

属水平细菌群落组成分析平均绝对丰度>1%的菌群有16个属，其中CK组12个，间作LP组14个。间作组共有98个细菌属的绝对丰度较高。

此外，还分析了土壤性质与土壤酶活性之间的Pearson相关系数，其中AK与PPO显著正相关，UE和碱性PT分别与SOC和TN显著正相关。此外，AN与 SC、UE和CAT呈显著负相关。此外，土壤 pH 值的升高显著降低了UE和碱性PT的活性。综上所述，间作可以影响土壤微生物环境，增加土壤酶活性，并可能提高土壤AK含量。

II型聚酮骨架的生物合成和黑色素生成途径在间作组中显著升高（图4D）。聚酮化合物是一大类化学结构多样、生物活性丰富的次级代谢产物，包括多种抗生素、抗真菌剂、细胞抑制剂、抗胆碱能结合剂、抗寄生虫剂、动物生长促进剂、天然农药等，广泛应用于临床或其他领域。LP和CK在II型聚酮骨架生物合成上的显著差异可能与间作对土传病害的抗性密切相关。

海南省农业科学院果树所赵亚助理研究员为该论文的第一作者，范鸿雁研究员为该论文的通讯作者。该研究得到海南省重大科技计划项目（ZDKJ2021006）、国家重点研发项目（2017YFD0202106）和海南省重点研发项目（ZDYF2018236）的支持资助。