不同施肥水平下甘蔗植株根系内生细菌群落结构特征

摘要

分析不同施肥水平下甘蔗植株根系内生细菌群落结构特征,旨在解析不同施肥水平对甘蔗植株内生细菌群落的影响,为挖掘和利用有益内生细菌及其功能提供理论依据。结果发现,门分类水平,施肥处理条件下甘蔗植株根系中放线菌门(Actinobacteria)细菌丰度占比均低于相应的不施肥处理,但绿弯菌门(Chloroflexi)细菌丰度占比均高于不施肥处理。属分类水平,Haliangium、Acidicapsa、unclassified_f_Ktedonobacteraceae和unclassified_f_Acidobacteriaceae_Subgroup_1是常规施肥水平(3000 kg hm^(-2),H处理)条件下甘蔗植株根系特有的优势内生细菌属;而鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)是减量施肥水平(1500 kg hm^(-2),M处理)下特有的优势内生细菌属;中慢生根瘤菌属(Mesorhizobium)、norank_f_BIrii41、糖霉菌属(Glycomyces)、norank_f_67-14、Reyranella、unclassified_f_Steroidobacteraceae、unclassified_f_Xanthobacteraceae和norank_f_Roseiflexaceae、Dongia是低施肥水平处理(300 kg hm^(-2),L处理)甘蔗植株根系特有的内生细菌优势菌属;柄杆菌属(Caulobacter)、假诺卡菌属(Pseudonocardia)、诺卡氏菌属(Nocardia)、Kitasatospora、norank_f_norank_o_norank_c_Actinobacteria、Oceanibaculum和拟无枝菌酸菌属(Amycolatopsis)是不施肥水平(CK)条件下甘蔗植株根系中特有的内生细菌优势属。基因功能预测结果显示,与不施肥处理相比,施肥不仅影响甘蔗植株根系内生细菌群落组成,而且影响植株根系内生细菌的代谢功能;但不同施肥水平处理之间,依施肥量的多少对甘蔗植株根系内生细菌群落组成影响存在显著差异。与常规施肥相比,减量施肥(1500 kg hm^(-2))处理不仅没有导致甘蔗产量显著降低,而且没有显著改变常规施肥条件下甘蔗植株内生细菌的群落组成和代谢功能,完全可替代常规施肥进行施肥管理。