健康与患根腐病草莓根际、非根际及根内细菌群落多样性

摘要

【目的】明确健康与患根腐病草莓根际土壤、非根际土壤以及根内细菌群落组成与多样性。【方法】采用Illumina Miseq高通量测序技术,分别对草莓根际土壤、非根际土壤及根内细菌16S rRNA基因的V3~V4区进行扩增并测序,分析健康与患根腐病草莓根际土壤、非根际土壤及根内细菌群落结构与多样性。【结果】健康与患根腐病草莓土壤及根内细菌多样性丰富,健康草莓组共鉴定出细菌30个门、78个纲、131个目、238个科、489个属,患根腐病草莓组共鉴定出细菌30个门、78个纲、131个目、233个科、483个属。门水平上,变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)和酸杆菌门(Acidobacteria)为根际和非根际土壤的优势菌门,放线菌门和拟杆菌门的相对丰度在健康与患根腐病草莓根际、非根际土壤中存在差异。根内样品中的优势菌门为变形菌门和蓝细菌门(Cyanobacteria),二者的相对丰度在健康与患根腐病草莓根内存在显著性差异。属水平上,鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、新鞘氨醇杆菌属(Novosphingobium)、伯克霍尔德菌属(Burkholderia)、链霉菌属(Streptomyces)、芽单胞菌属(Gemmatimonas)和芽孢杆菌属(Bacillus)为根际和非根际土壤的优势菌属,且在健康与患根腐病草莓土壤中各优势菌属的相对丰度均存在显著性差异。根内样品的优势属为链形植物属(Streptophyta),其相对丰度在健康与患根腐病草莓根内存在显著性差异。样本比较分析表明,健康与患根腐病草莓根内细菌群落结构差异大于根际和非根际土壤。【结论】草莓植株发生根腐病后根际土壤和根内细菌群落丰富度和多样性均有提高,而非根际土壤细菌群落丰富度和多样性下降。健康与患根腐病草莓根际、非根际土壤及根内细菌群落组成差异性显著,其中链形植物属、链霉菌属、伯克霍尔德菌属和芽孢杆菌属等可能是防治草莓根腐病的重要菌属。