水稻根系细菌对干旱胁迫的响应

作     者：郭官清 葛蕾 李鹏 宋丽莉 马孝松 毕俊国 刘毅 吴华伟 王翠 

作者机构：长江大学生命科学学院 上海市农业科学院生物技术研究所上海市农业遗传育种重点实验室 上海市农业生物基因中心 

出 版 物：《土壤》 (Soils)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

基　　金：湖北省重点研发计划项目(2023BBB045) 荆州市2023年度科技计划项目(2023029) 上海市农业科学院卓越团队建设计划项目(沪农科卓016)资助 

主　　题：水稻 干旱胁迫 抗旱性 根系内生细菌 根际土壤细菌 

摘      要：为探究不同耐旱程度的水稻在干旱胁迫下根际土壤细菌和根系内生细菌群落结构和功能的差异，以敏感型水稻E000038和耐旱型水稻E000039为研究对象，在水稻苗期采用盆栽控水法进行干旱胁迫，采用微生物16SrRNA高通量测序技术，对根际土壤细菌和根系内生细菌群落和功能多样性进行了分析。结果表明：①干旱胁迫下，E000038根系内生细菌群落的α多样性指数发生显著变化，但其根际土壤细菌群落α多样性指数无显著变化；干旱胁迫对E000039的根际土壤细菌和根系内生细菌群落的α多样性指数均无显著影响。②主坐标分析(PCoA)表明，E000038和E000039根际土壤细菌群落组成在干旱胁迫下均与正常灌溉下的细菌群落组成存在差异；且E000038根系内生细菌群落组成在干旱胁迫下与正常灌溉下也存在显著差异，而E000039在正常灌溉和干旱胁迫下根系内生细菌群落组成相似。③细菌群落组成结果表明，相比于正常灌溉，在干旱胁迫下E000038和E000039根际土壤细菌中芽孢杆菌属（Bacillus）相对丰度均显著增加，E000038根系内生细菌中假单胞菌属（Pseudomonas）相对丰度显著下降，红球菌属（Rhodococcus）相对丰度显著上升；而E000038在正常灌溉和干旱胁迫下根系内生细菌优势菌群均为假单胞菌属，且相对丰度均高于98.0%。④细菌网络分析发现，干旱胁迫使E000038和E000039根际土壤细菌网络变得更加紧密，结构稳定性更弱。⑤根系内生菌群落功能预测分析发现，干旱胁迫下E000038中具有潜在抗旱功能酶和代谢通路的丰度显著低于E000039。综上所述，干旱胁迫显著影响了敏感型水稻E000038根际土壤细菌和根系内生细菌群落多样性，但对抗旱性水稻E000039 的根际土壤细菌和根系内生细菌群落多样性无明显影响。