2种基质种植下石斛根系内生菌多样性分析

摘要

【目的】阐明不同基质种植下石斛根系内生菌菌群的差异性,为进一步研究内生菌组成差异对石斛药效成分积累的影响、优化种植条件提供参考依据。【方法】选取仿野生贴石种植于丹霞石块和火山石块的2年生石斛根系,进行16S rRNA V4区域和ITS 2区域的高通量测序,分析2种基质种植下石斛根系内生细菌和内生真菌的次生代谢产物、群落组成结构、alpha多样性、beta多样性和功能预测。【结果】火山石与丹霞石的石斛根系次生代谢产物中倍半萜糖苷类物质Dendromoniliside C or isomer(288-p)和Dendromoniliside D or isomer(123-n)差异显著(P<0.05,下同)。群落结构分析显示,内生细菌和内生真菌的组成在门水平和属水平上均无明显差异,其中,内生细菌在门水平上均以变形菌门(Proteobacteria)相对丰度最为富集,在属水平上均以鞘脂单胞菌属(Sphingomonas)相对丰度最为富集;内生真菌在门水平上均以子囊菌门(Ascomycota)为绝对优势门,在属水平上均以暗球腔菌属(Phaeosphaeria)为优势菌群。主成分分析反映火山石与丹霞石样本组间差异明显,基于ANOSIM组间差异检验下的Unweighted UniFrac指数、Bray Curtis指数和Jaccard指数均进一步表明不同基质种植下石斛内生菌的组间差异远大于组内差异。功能预测结果显示,在2种基质下石斛根系中,内生菌真菌营养型以病理腐生营养型(Pathotroph-Saprotroph)和腐生营养型(Saprotroph)差异最显著,在主要功能通路中真菌寄生—植物病原—植物腐生菌功能群(Fungal Parasite-Plant PathogenPlant Saprotroph)和未定义腐生菌功能群(Undefined Saprotroph)差异显著,均为丹霞石显著高于火山石。【结论】2种基质种植环境显著影响石斛根系内生菌群的次级代谢产物、菌群相对丰度、优势菌群和群落功能。同时也提示,石斛根系内生真菌相较于内生细菌,对不同种植基质条件更敏感。