番茄嫁接植株根系内生细菌和真菌群落的组成特征

摘要：

[目的]探究嫁接对番茄植株根系内生微生物多样性及群落结构特征的影响,为番茄生产上筛选和开发利用有益微生物提供理论依据.[方法]以番茄普通品种新组合1号和宝砧1号为砧木,以桃太郎为接穗进行嫁接,利用Illumina MiSeq高通量测序平台,测定分析各品种自根植株(新砧、宝砧和桃太郎处理)及其嫁接组合植株(桃太郎/新砧和桃太郎/宝砧处理)根系内生微生物的多样性和群落组成结构.[结果]桃太郎/新砧和桃太郎/宝砧处理根系内生细菌的Shannon指数分别为3.58和3.55,均显著大于相应的桃太郎处理根系(P＜0.05,下同),而桃太郎/新砧、桃太郎/宝砧、新砧、宝砧和桃太郎处理根系间内生真菌的Shannon指数无显著差异(P＞0.05);桃太郎/新砧和桃太郎/宝砧处理根系内生细菌的Heip指数分别为0.14和0.11,均显著大于桃太郎处理根系,明显大于相应的新砧和宝砧处理根系,而桃太郎/新砧、桃太郎/宝砧、新砧、宝砧和桃太郎处理根系间内生真菌的Heip指数无显著差异,表明嫁接可改变番茄植株根系的内生微生物多样性,尤其可提高根系内生细菌的多样性,改善其均匀度.在门分类水平,桃太郎/新砧和桃太郎/宝砧处理根系内生细菌放线菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)在其细菌组成结构中的占比(分别为20.74％和18.36％及16.60％和8.71％)均高于其相应的新砧、宝砧和桃太郎处理根系,内生真菌子囊菌门(Ascomycota)在其真菌组成结构中的占比分别比桃太郎处理降低6.57和11.97个百分点;在属分类水平,桃太郎/新砧和桃太郎/宝砧处理根系内生细菌的假单胞菌属(Pseudomonas)在其细菌组成结构中的占比分别为19.37％和12.22％,分别低于其相应的新砧、宝砧和桃太郎处理根系,同时,嫁接除改变番茄植株根系共有优势内生细菌和真菌属群落结构的占比外,还可富集鞘氨醇杆菌属(Sphingobacterium)、Allorhizobium-Neorhizobium-Pararhizobium-Rhizobium和纤维弧菌属(Cellvibrio)等具有解磷、固氮等促生功能的有益内生菌属;番茄嫁接植株拥有更丰富的微生物可操作分类单元(OTU)和特有OTU数量.[结论]番茄嫁接植株根系具有较其砧木和接穗实生自根植株根系更丰富的内生细菌多样性和更均匀的群落结构;在门和属分类水平,番茄嫁接植株根系的内生细菌和真菌数量增加,病原微生物数量减少,并富集具有解磷和固氮等促生功能的有益内生菌属,拥有更丰富的微生物OTU和特有OTU,是番茄嫁接植株抗性得以增强的重要原因之一.

关键词：番茄、嫁接、高通量测序、根系、内生微生物

所属期刊栏目：34

分类号：S641.2

资助基金：国家自然科学基金;广西重点研发计划项目;广西壮族自治区科技重大专项

在线出版日期：2021-06-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：1062-1072