南京林业大学学报(自然科学版)

作者：郭丽丽,张晨洁,王菲,沈佳佳,张凯月,何丽霞,郭琪,侯小改

单位：1.河南科技大学农学院/牡丹学院,河南 洛阳 471023,2.河南科技学院资源与环境学院,河南 新乡 453003,3.甘肃省农业技术推广总站,甘肃 兰州 730020

关键词：牡丹,野生种,土壤性质,根际细菌,群落结构,群落组成,相关性分析

基金：河南省优秀青年基金项目(202300410119),国家自然科学基金河南省联合基金重点项目(U1804233),河南省中原学者项目(212101510003),河南省高校科技创新人才计划(22HASTIT036)

【目的】植物根际微生物群落由土壤环境和根系代谢活动共同作用产生,在植物生长发育过程中发挥重要功能。解析牡丹野生种在引种地根际土壤细菌群落特征,对有效利用微生物资源和保护野生植物种质资源具有重要的理论意义,为改良牡丹野生种的土壤环境、实现优质种质资源广谱性种植奠定基础。【方法】应用MiSeq高通量测序技术对大花黄牡丹(Paeonia ludlowii)、狭叶牡丹(P. potaninii)、紫牡丹(P. delavayi)、黄牡丹(P. lutea)、紫斑牡丹(P. rockii)、杨山牡丹(P. ostii)、四川牡丹(P. decomposita)、稷山牡丹(P. jishanensis)和卵叶牡丹(P. qiui)9个牡丹野生种根际土壤样品进行16S rRNA基因测序,并分析其与理化指标的相关性。【结果】高通量测序共获得606 536条序列和99个OTU聚类,隶属于24门、84纲、154目、280科和603属。Alpha多样性分析表明杨山牡丹根际微生物群落包含的物种数目最高,Beta分析发现四川牡丹、紫斑牡丹、黄牡丹、杨山牡丹、紫牡丹和大花黄牡丹根际土壤中细菌群落结构更为相似。细菌群落组成分析结果表明:根际土壤样本的核心优势细菌群落主要由变形菌门(Proteobatteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)和绿弯菌门(Chloroflexi)组成。酸杆菌门、绿弯菌门、硝化螺旋菌门(Nitrospirae)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、亚硝化螺菌属(Nitrosospira)和假单胞菌属(Pseudomonas)等有益菌种在不同野生种中存在显著差异。根际细菌群落功能预测多集中在代谢、遗传信息处理和环境信息处理方面。牡丹野生种根际细菌群落受土壤有机质和速效钾含量影响较大。【结论】不同野生种根际土壤细菌群落结构不同,细菌群落的形成与牡丹种类存在显著相关性,有益菌门/属的富集,对植株生长具有促进作用。今后可有效利用根际微生物资源以改良牡丹野生种的土壤环境,实现优质种质资源广谱性种植,为野生种质资源的保护奠定基础。

来源：2023年第3期

《南京林业大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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