基于Illumina MiSeq技术分析谷子根际丛枝菌根真菌群落多样性

摘要

为研究谷子(Setaria italica)根际丛枝菌根真菌(AMF)群落的多样性特征,以便充分发掘和利用AMF优势菌群。本试验对土壤进行正常浇水与干旱处理,土壤含水量分别为7.6%和3.7%,并采集谷子(豫谷、安陵和沁黄3个品种)根系及无寄主对照土壤(CK),获得全部DNA并对其中的18S rRNA基因进行PCR扩增,并运用MiSeq高通量测序技术和生物信息学研究谷子的根际AMF及群落特征。物种多样性分析结果显示,在正常浇水与干旱处理下,谷子根系与CK的OTU数量在1 632~4 290个之间,共检测并鉴定出AMF 126种,隶属1门9属。其中,按优势种的占比高低依次是原囊霉属(Acaulospora)、球囊霉属(Glomus)、类球囊霉属(Paraglomus)和双型囊霉属(Ambispora)。与CK相比,谷子根际AMF群落多样性减少,AMF在原囊霉属水平上丰度显著降低。但正常浇水与干旱处理下,谷子根际AMF群落多样性并未发生显著变化。研究揭示了谷子根际AMF群落组成,主要为球囊霉属;与CK相比,3个谷子品种AMF群落分布在多样性及丰度方面具有普遍的相似性。此外,与正常浇水相比,干旱条件下谷子根际丛枝菌根群落多样性及丰度保持稳定,维持在较高的水平,可保证谷子根系对水分和养分的高效吸收与利用。