基于高通量测序分析西藏沙棘根瘤内生菌的多样性

• 作者: 张爱梅 殷一然 孔维宝 朱学泰 孙坤
• 来源期刊: 生态学报
• 关键词: 高通量测序 西藏沙棘根瘤 弗兰克氏菌 非弗兰克氏菌 多样性
• 年，卷（期）: 2022,（20）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 8212-8221
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.5846/stxb202012163198

摘要

根瘤是微生物侵染植物根部并与之形成的共生结构，这些微生物都可被称为植物内生菌。豆科植物根瘤中的内生菌常常又被称为根瘤菌，而侵染非豆科植物形成根瘤的主要是放线菌弗兰克氏菌，这些非豆科植物又被称为放线菌结瘤植物。西藏沙棘是一种典型的放线菌结瘤植物，由于其分布生境的特殊性，对其根瘤内生菌的研究具有重要的生态意义。对于西藏沙棘根瘤内生菌的研究，培养方法因难以模拟自然条件而不易获得纯培养，高通量测序技术对其多样性的研究提供了便利。因此，本研究以生长在甘肃省天祝县金强河河滩地的西藏沙棘根瘤为材料，采用16S rRNA基因扩增子高通量测序方法，结合OTU分析，对西藏沙棘根瘤内生菌的多样性进行探讨。实验结果表明，西藏沙棘根瘤内生菌具有丰富的多样性，根瘤内的优势属为共生固氮的弗兰克氏菌属(Frankia)，其相对丰度为47.63%，共检测到7个弗兰克氏菌属的OTUs；根瘤内除弗兰克氏菌外，还存在大量的非弗兰克氏菌，共检测到1523个OTUs，隶属于22个门、33个纲、69个目、113个科和202个属，相对丰度排名前9的属中有25个非弗兰克氏菌属的OTUs。该研究也表明，西藏沙棘根瘤内生菌具有丰富的多样性，西藏沙棘根瘤中不仅存在着可共生固氮的弗兰克氏菌，并且还分布着非弗兰克氏菌；在同一根瘤样品中，弗兰克氏菌属还具有不同的物种。本研究不仅拓展了西藏沙棘根瘤内生菌多样性的研究方法，还为同一寄主植物中弗兰克氏菌多样性的研究提供了分析思路。