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自养微生物有极强的环境适应性,在二氧化碳固定方面有很大潜力,但免耕耕作对水稻土CO2固定自养微生物数量和种类的影响仍不清楚.采用稳定性同位素核酸探针(DNA-SIP)技术,结合PCR-RFLP方法,研究了南方免耕水稻土中CO2固定自养微生物的多样性.结果表明,铁渗潜育水耕人为土FG和普通铁渗水耕人为土TF经13CO2标记处理80 d后,密度梯度离心分离的15层DNA样品中的cbbLR基因第8层最高,分别为1.36× 105拷贝·g-1干土和2.21×105拷贝·g-1干土.以分离的7、8层DNA为模板,构建了包括两种土壤13CO2标记和12CO2对照的cbbLR基因文库,8个基因文库中672个克隆经酶切后分为30个OTUs类型,分布在5个目、9个科和12个已知属.土壤FG以Bradyrhizobium和Rubrivivax为主要类群,占全部克隆数的60.40％和13.86％,土壤TF中的微生物种属分布比较均匀,Rhodopseudomonas、Rhodospirillum、Methylibium和Variovorax分别占全部克隆数的20.90％、11.94％、16.42％和10.45％.两种土壤13CO2标记的cbbLR基因文库OTU类型、多样性指数均高于12CO2对照文库,其群落结构也有明显的变化.因此,免耕水稻土存在高度多样性的二氧化碳固定自养微生物,在农田土壤碳素循环方面具有重要作用.