基于高通量测序的明日叶不同组织内生菌群落结构分析

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作   者：

刘雯雯;  张旭;  黄奇;  胡连清;  陈露;  周万海;  魏琴;  冯瑞章;  赵鑫; 

作者机构：

宜宾学院四川省油樟工程技术研究中心;  宜宾学院农林与食品工程学部;  海南大学生命科学学院; 

关键词：

功能预测;  多样性;  内生真菌;  明日叶;  内生细菌; 

期刊名称：

南方农业学报

i s s n：

2095-1191

年卷期：

2023 年 006 期

页   码：

1622-1632

摘   要：

【目的】分析明日叶不同组织内生菌的群落结构和多样性，为探究明日叶和内生菌互作机制及功能菌株筛选提供参考。【方法】以四川宜宾栽培的药食兼用型明日叶为试材，采用Illumina MiSeq高通量测序技术确定根、茎、叶和果实组织内生真菌和内生细菌群落多样性。【结果】根据97%的序列相似性水平，将内生真菌和细菌的reads分别归类为1023和1871个操作分类单元（OTU）。韦恩图和热图显示明日叶各组织内生真菌和内生细菌群落结构差异性较高，种群丰度存在一定的差异。α多样性分析发现明日叶的叶内生真菌种类数最多，根内生真菌群落多样性最低，果实内生真菌群落丰富度最低；而根含有内生细菌种类数最多，茎内生细菌群落多样性最低，果实内生细菌群落丰富度最低。β多样性分析表明，组织特征对明日叶内生真菌或内生细菌群落结构有显著影响。明日叶4个不同组织中的优势真菌门和细菌门分别为子囊菌门（Ascomycota）和变形菌门（Proteobacteria）。根、茎、叶和果实中内生真菌优势属分别为Serendipita、Paramycosphaerella、多臂菌属（Trichomerium）和Apiotrichum，内生细菌优势属分别为罗尔斯通菌属（Ralstonia）、罗尔斯通菌属、甲基杆菌属（Methylobacterium）和弧菌属（Vibrio）。线性判别分析（LEfSe）表明，除根外，明日叶的茎、叶和果实中内生真菌重要差异指示种分别是Paramycosphaerella、苍白尾孢属（Pallidocercospora）和横断孢属（Strelitziana）；茎、叶和果实中内生细菌重要差异指示种分别是罗尔斯通菌属、甲基杆菌属和亮杆菌属（Leucobacter）。经FUNGuild和COG功能预测发现，不同组织内生菌群功能丰富，除具有固氮、促生和抑菌等功能的菌群外，还存在较大比例未知功能菌群。【结论】明日叶中蕴含丰富多样的内生菌群，在不同组织中的群落结构、多样性、优势菌属及差异指示种存在保守性与差异性，组织特征差异是影响内生菌群的重要因素；不同组织内生菌群生态功能亦差异较大，且大量为未鉴定出种属和未定义的功能菌群。