嗜碱假单胞菌Ej2浸种对盐胁迫下水稻根系内生菌群落结构的影响

摘要

【目的】为明确假单胞菌（Pseudomonas）浸种对盐胁迫下水稻根系内生菌群落多样性及结构的影响。【方法】提取宁粳61号根系内生细菌和内生真菌的总DNA后，利用高通量测序技术检测了水稻幼苗根系内生细菌的V5–V7高变区16S rRNA基因和内生真菌的ITS1–ITS2区ITS基因序列，分析了假单胞菌浸种处理对盐胁迫下水稻根系内生菌的微生态调控作用。【结果】结果表明，嗜碱假单胞菌（P. alcaliphila） Ej2浸种处理可以显著提高盐胁迫下水稻幼苗根系内生细菌和内生真菌群落的多样性、丰富度和均匀度，增加了内生菌门、纲、目、科、属和分类单元OTU（operational taxonomic units）（序列数≥5）的数量；增加内生细菌中拟杆菌门（Bacteroidetes）和放线菌门（Actinobacteria）的丰度，增加率分别达45.97%和9.55%，降低了厚壁菌门（Firmicutes）丰度，降低率为12.22%；显著降低内生真菌中子囊菌门（Ascomycota）的丰度，降低率为17.96%，显著增加被孢霉门（Mortierellomycota）和油壶菌门（Olpidiomycota）的丰度，油壶菌门是假单胞菌浸种处理后的独有真菌门。嗜碱假单胞菌Ej2浸种增加了盐胁迫下水稻幼苗根系内生细菌中假单胞菌属、根瘤菌属（Allorhizobium）、黄杆菌属（Flavobacterium）和德沃斯氏菌属（Devosia）的丰度；降低了内生真菌中光黑壳属（Preussia）、裂壳属（Schizothecium）、镰孢菌（Fusarium）、曲霉属（Aspergillus）和Monosporascus的丰度，油壶菌属（Olpidium）是假单胞菌浸种处理后的独有真菌属；对内生细菌种水平的影响表现为增加了施氏假单胞菌（P.stutzeri）、嗜碱假单胞菌、未分类假单胞菌及根瘤菌（Rhizobium）、不能培养根瘤菌的丰度，降低了黄色氢噬菌（Hydrogenophaga flava）的丰度；对内生真菌种水平的影响包括降低了栖土光黑壳（P. terricola）、Neocosmospora rubicola、Gibberella intricans、帚状曲霉（A. penicillioides）及未分类镰刀菌的丰度。PICRUSt2功能预测分析表明，嗜碱假单胞菌Ej2浸种增加了盐胁迫下水稻幼苗根系参与各种代谢通路的内生细菌丰度；FUNGuild功能预测分析显示，增加了动物病原真菌代谢相关的真菌丰度、菌根真菌丰度和内生真菌的丰度，降低了粪便浮生菌、真菌浮生物和植物病原菌的丰度。【结论】假单胞菌浸种可以显著提高盐胁迫下水稻幼苗根系内生菌群落多样性、改变优势菌群结构和改善盐胁迫下水稻幼苗根系生长的微生态环境。