臭氧污染和EDU喷施对小麦叶际细菌群落的影响

作     者：苏熠 程诚 王琪 刘园园 徐彦森 冯兆忠 SU Yi;CHENG Cheng;WANG Qi;LIU Yuanyuan;XU Yansen;FENG Zhaozhong

作者机构：南京信息工程大学应用气象学院南京210044 

出 版 物：《农业环境科学学报》 (Journal of Agro-Environment Science)

年 卷 期：2023年第42卷第5期

页      面：984-993页

核心收录：

学科分类：07[理学] 070602[理学-大气物理学与大气环境] 09[农学] 0706[理学-大气科学] 0901[农学-作物学] 

基　　金：国家自然科学基金重点项目(42130714) 南京信息工程大学人才启动经费(003342) 南京信息工程大学2021年校级大创项目“互联网+”大赛、“挑战杯”系列竞赛专项(XJDCZX202110300053) 

主　　题：臭氧 亚乙基二脲 小麦 叶际细菌 群落结构 生物多样性 

摘      要：为研究O3浓度升高和亚乙基二脲(EDU)喷施对小麦叶际微生物群落的影响,本研究以农麦88为供试植物,于2021年3月1日至5月13日,利用完全开放式熏蒸系统(Free-Air Concentration Enrichment,FACE),对其进行环境O3浓度(A处理)和1.5倍环境O3浓度(E处理)的熏蒸,同时设置叶面喷施6次450 mg·L^(-1) EDU或等量清水的处理,研究O3浓度升高、叶面喷施EDU及其相互作用条件下小麦叶际细菌群落alpha多样性与结构的变化。结果表明:E处理使农麦88株高降低了9.4%(P0.05),而E处理下叶面喷施EDU使小麦株高增加11.0%。E处理、EDU处理及其交互作用对小麦叶际细菌群落alpha多样性没有显著影响。非度量多维尺度(NMDS)和主坐标分析(PCoA)的结果均表明,E处理、EDU处理显著影响了叶际细菌群落结构;叶际优势菌门按相对丰度由高到低分别为Proteobacteria(相对丰度84.7%~94.8%,其中Gammaproteobacteria占比75.2%~94.3%)、Bacteroidetes(1.3%~13.1%)和Firmicutes(1.6%~5.4%);E处理条件下EDU显著降低了Gammaproteobacteria的相对丰度,同时提高了Bacteroidetes的相对丰度。另外,优势菌属的相对丰度也发生了显著变化,较之于A处理,E处理使Pseudomonas和Serratia属的相对丰度分别显著下降了50.6%~57.2%和41.4%~65.5%(P0.05);在E处理下EDU使Erwinia的相对丰度显著下降了73.0%。结果表明,O3浓度升高和EDU喷施虽然对小麦叶际细菌群落alpha多样性没有显著影响,但改变了群落结构;EDU可能通过提高环境适应性强的菌群丰度来提高小麦对O3胁迫的耐受性。