园林植物女贞不同生态位细菌群落结构及其多样性

• 作者: 李斌 史鸿翔 刘兰兰 张欣 杨璞 陈航 冯颖 陈晓鸣
• 来源期刊: 微生物学报
• 关键词: 女贞 植物内生细菌 根际细菌 群落结构 多样性 生态位分化 功能预测
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 研究报告|RESEARCH ARTICLES
• 页码范围: 686-702
• 页数: 17页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20210308

摘要

[目的]女贞是我国分布广泛的园林绿化树种、药用植物和资源昆虫白蜡虫的优良寄主植物,解析女贞叶、茎、根、根际土壤4种生态位的细菌群落结构、物种组成和多样性特征,为研究女贞及其相关微生物组的互作及开发利用女贞内生和根际细菌资源奠定基础.[方法]以女贞叶、茎、根、根际土壤为研究材料,基于细菌16S rRNA基因V5-V7区,通过Illumina MiSeq扩增子高通量测序和生物信息学分析,比较女贞不同生态位细菌群落结构、物种组成、功能的差异性和相似性.[结果]女贞4种样本共获得168229条有效序列,聚类后共计977个OTU,归属于23门,54纲,138目,227科和399属.不同生态位细菌群落多样性从根际土壤到根、茎、叶自下而上逐渐降低,Shannon指数分别为4.514、3.856、2.704和1.908.β-多样性分析表明,女贞4种生态位细菌群落结构存在显著差异(R=0.8426,P＜0.05),而叶与茎(R=0.4815,P＞O.05)、根与根际土壤(R=0.8889,P＞O.05)的细菌群落结构相对较为相似.在物种组成上,根、茎和叶内生细菌群落中相对丰度较高的为变形菌门和放线菌门,根际土壤中相对丰度较高的为绿弯菌门;在属水平上,女贞核心菌群主要包括红球菌属、马赛菌属、鞘氨醇单胞菌属、伯克氏菌属、慢生根瘤菌属和热酸菌属,其中伯克氏菌属、慢生根瘤菌属等为植物益生菌资源.功能预测结果显示,不同生态位细菌群落的功能以化能异养为主,地上部分(叶、茎)菌群主要在碳、氢循环中发挥作用,而地下部分(根和根际土壤)菌群主要行使与氮循环相关的功能.[结论]女贞不同生态位的细菌群落多样性自下而上呈现过滤选择机制,不同样本细菌群落结构生态位分化特征明显,在物种组成上存在植物区室特异性.女贞相关微生物群中存在多种植物益生菌,值得进一步研究和开发利用.