林业科学

作者：王颜波1,2,张伟溪1,丁昌俊1,苏晓华1,*

单位：1. 林木遗传育种国家重点实验室 中国林业科学研究院林业研究所 北京 1000912. 南昌工程学院 南昌 330099

关键词：银中杨,环境条件,内生菌群落,生态位变异,扩增子测序

基金：中央级公益性科研院所基本科研业务费专项重点项目子项目"杨树工业用材新型品种选育研究"(CAFYBB2017ZA001-3)

目的: 研究生长在3个不同地点的银中杨根和茎中内生细菌和真菌的多样性，为植物和微生物互作研究提供参考。方法: 分别在黑龙江省大庆市林源镇常围子村、齐齐哈尔市错海林场和北京市房山区韩村河东营苗圃，取银中杨根和茎，表面消毒后，提取微生物DNA，通过16S rRNA和内部转录间隔区（ITS）扩增子IlluminaMiSeq测序以确定内生细菌和真菌群落的多样性。结果: 测序结果根据97%的序列相似性水平，将细菌和真菌的reads分别归类为1 541和240个OTU。与数据库比对后确定银中杨内生细菌群落主要以放线菌纲、β-变形菌纲、α-变形菌纲、γ-变形菌纲和拟杆菌纲为主，内生真菌群落主要以座囊菌纲、伞菌纲、子囊菌纲、和银耳纲为主。α多样性和β多样性结果表明，北京、大庆和齐齐哈尔3个地点银中杨的茎内生菌群落明显聚集；而根内生菌群落表现出依赖于植物器官和生长环境的现象。Mantel检验结果表明，pH值、土壤有机质（SOM）含量和钾（K）含量与杨树根内生菌群落显著相关（P < 0.05）；而氮（N）、磷（P）含量并不是解释银中杨根内生菌群落差异的重要因素。由此确定不同生态环境下生长的银中杨不同器官中的核心微生物，共获得23个核心细菌OTU，归属于6个纲；22个核心真菌OTU，归属于7个纲。还可确定7个根内生细菌指示OTU：Actinophytocola、游动放线菌属、假诺卡氏菌属、红微菌属、链霉菌属、贪噬菌属和慢生根瘤菌属；5个茎内生细菌指示OTU：双歧杆菌属、红球菌属、小杆菌属、粪杆菌属和微球菌属。2个根内生真菌指示OTU：小球腔菌属和Ilyonectria；3个茎内生真菌指示OTU：格孢腔目、链格孢属和Endosporium。UpSetR结果表明：内生细菌中有51（3.30%）个OTU被6组样本共有，6个组单独特有的OTU占总OTU数的4.54%~15.44%；内生真菌中有1（0.42%）个OTU被6组样本共有，6个组单独特有的OTU占了总OTU数的2.92%~29.17%。结论: 银中杨根内生细菌和真菌群落结构取决于栽植环境中土壤的pH值、有机质含量和钾含量。不同植物器官可代表内生菌群落的独特生态位。本研究可确定与银中杨不同器官和不同生长环境条件相关的指示OTU和核心微生物。

来源：2020年第2期

《林业科学》期刊编辑部

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