不同株龄鲁菏红细根内生微生物群落变化特征

作     者：乔红雍 袁涛 赵信勇 杨会岩 QIAO Hongyong;YUAN Tao;ZHAO Xinyong;YANG Huiyan

作者机构：北京林业大学园林学院花卉种质创新与分子育种北京市重点实验室国家花卉工程技术研究中心城乡生态环境北京实验室林木花卉遗传育种教育部重点实验室北京100083 曹州牡丹园山东菏泽274000 

出 版 物：《浙江农业学报》 (Acta Agriculturae Zhejiangensis)

年 卷 期：2024年第36卷第1期

页      面：115-126页

学科分类：090706[农学-园林植物与观赏园艺] 0907[农学-林学] 09[农学] 

基　　金：国家林草局行业标准项目(2018-LY-054) 北京林业大学建设世界一流学科和特色发展引导专项资金资助项目(2019XKJS0324) 

主　　题：牡丹 内生微生物 株龄 群落结构 功能预测 分子网络 

摘      要：通过比较和分析不同株龄牡丹品种鲁菏红细根内生微生物群落结构、功能特征和网络关系,为探究株龄对牡丹内生微生物的影响和丰富牡丹内生微生物资源提供理论支持。本研究以株龄5(ART1)、12(ART2)、20(ART3)和30年(ART4)的鲁菏红细根(≤2 mm)为样品,基于16S rDNA和ITS高通量测序技术开展相关生物信息学分析。鲁菏红细根内生细菌和内生真菌样本97%序列分别被聚类为4 994个和1 485个运算分类单元(OTUs),株龄并不影响其内生微生物群落丰度和多样性。鲁菏红细根内生细菌以蓝细菌门(Cyanobacteria/Chloroplast)、变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和酸杆菌门(Acidobacteria)为优势菌群,株龄超过20年后放线菌门和拟杆菌门显著减少,而酸杆菌门逐渐增加;鲁菏红细根内生真菌以子囊菌门(Ascomycota)占绝对优势,高达93.99%~96.14%。细根纤维素含量、POD和CAT活性随株龄的增加显著增加,且显著影响了内生细菌的群落结构。PICRUSt2和FUNGuild结果分别表明,内生细菌功能以新陈代谢为主,变化较小,株龄主要影响内生真菌的生态功能,在株龄12年以上的鲁菏红细根中病理营养型真菌显著增加,易感染病害。MENA分析显示株龄的增加加剧了内生微生物间的竞争关系,减弱其网络连接性。株龄引起牡丹细根内生微生物群落发生不同程度的变化,在株龄20年后有害内生微生物的增加,使其易发生病害,本研究结果可为预防大龄牡丹病害奠定理论基础。