生姜根系不同生态位细菌群落多样性特征、组成及结构差异

编号 zgly0001750019

文献类型 期刊论文

文献题名 生姜根系不同生态位细菌群落多样性特征、组成及结构差异

作者 党柯柯  侯金凤  刘洪  董元华  李建刚 

作者单位 中国科学院土壤科学研究所土壤环境与污染修复重点实验室  中国科学院大学 

母体文献 生态学报 

年卷期 2023,43(4)

页码 1691-1702

年份 2023 

分类号 Q94 

关键词 生姜  细菌群落  根  生态位  溯源 

文摘内容 生姜作为常见的调味品和传统中药材,是我国重要的经济作物之一。作为取食部分的生姜块茎与根系直接相连,其产量、品质与根相关细菌群落密切相关。然而,关于生姜根系微环境中细菌群落的特点仍鲜有报道,土壤环境能否衍生出宿主特异性内生菌群落尚不清楚。以生姜根系不同生态位细菌群落为研究对象,采用高通量测序技术,对非根际、根际及根内细菌进行16S rRNA基因测序。结果表明,不同生态位细菌群落多样性存在显著差异,其中非根际及根际细菌群落多样性(Shannon index, Observed species, Faith′s PD)显著高于内生菌群落。同时,各生态位共现网络稳定性和复杂度表现为非根际》根际》根内细菌群落。而在组成上,细菌群落在不同生态位差异显著(R^(2)=0.57,P=0.001)。其中变形菌门(Proteobacteria)是根内的优势门,该门类下假单胞菌属(Pseudomonas)、短波单胞菌属(Brevundimonas)、寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)及泛菌属(Pantoea)在根内显著富集。在根际细菌中,拟杆菌门(Bacteroidetes)及厚壁菌门(Firmicutes)显著富集,其丰度优势主要由鞘氨醇菌属(Chitinophaga)、杆菌属(Bacillus)、金黄杆菌属(Chryseobacterium)等所贡献。土壤环境因子对细菌群落有一定的影响,土壤pH与非根际细菌群落密切相关,速效磷与根际细菌群落组成显著相关,而内生菌群落不受土壤理化因子的影响。进一步通过溯源分析发现根际细菌群落42.8%源自非根际,而内生菌群落47.3%源自根际,证明了生姜根相关细菌群落存在生态位水平传播。总之,根系不同生态位的细菌群落多样性、稳定性及细菌分类均有显著差异,体现了根系对土壤细菌群落的筛选、过滤作用。借助于根系不同生态位细菌群落的组成分析,明确了不同生态位细菌的共性与差异,为生姜根系相关细菌群落的开发利用奠定了基础。