盐胁迫下枯草芽孢杆菌NCD-2对番茄促生作用及对土壤微生物群落结构的影响

摘要：

[目的]探讨盐胁迫下生防枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)NCD-2菌株对番茄的促生效果及对土壤微生物群落多样性的影响,为拓宽NCD-2菌株的应用提供理论依据.[方法]采用温室盆栽试验,测定盐胁迫下NCD-2菌株对番茄株高、地上部、根部干重和鲜重的影响,并测定抗逆相关酶超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性和脱落酸(ABA)含量;采用高通量测序(Illumina MiSeq)技术测定NCD-2菌株菌悬液处理(NCD0)、100 mmol·L-1 NaCl处理(CK100)、NCD-2菌株菌悬液+100 mmol·L-1 NaC1处理(NCD100)和清水处理作为对照(CKO)条件下土壤真菌、细菌群落结构,分析盐胁迫下NCD-2菌株对番茄根际土壤微生物群落结构的影响.[结果]正常条件下,经NCD-2菌株处理,番茄株高、地上部鲜重、地上部干重、根部鲜重和根部干重分别较对照增加了9.08％、10.37％、16.64％、15.42％和16.78％;在100 mmol·L-1 NaCl盐胁迫下,经NCD-2菌株处理,番茄株高、地上部鲜重、地上部干重、根部鲜重和根部干重分别较对照增加了16.86％、18.96％、21.32％、10.50％和23.99％.盐胁迫下,经NCD-2菌株处理,番茄体内SOD、POD、CAT活性和ABA含量分别较对照提高了50.45％、56.18％、29.55％和34.60％.细菌群落组成分析表明,在没有盐胁迫的条件下,NCD-2菌株处理后番茄根际放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)和绿弯菌门(Chloroflexi)菌群的相对丰度分别较清水对照(CKO)提高了7.28％、15.14％和23.03％;节杆菌属(Arthrobacter)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、微枝形杆菌属(Microvirga)和链霉菌属(Streptomyces)菌群的相对丰度分别较CK0提高了50.88％、15.31％、11.32％和16.41％.在100 mmol·L-1 NaCl盐胁迫下,经NCD-2菌株处理,番茄根际变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门、厚壁菌门(Firmicutes)和芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)菌群的相对丰度分别较单独NaCl处理(CK100)提高了6.08％、8.19％、14.11％和4.70％;节杆菌属、芽孢杆菌属(Bacillus)、鞘氨醇单胞菌属和微枝形杆菌属菌群的相对丰度分别较CK100提高了5.54％、31.80％、23.39％和23.08％.真菌群落组成分析表明,在没有盐胁迫的条件下,NCD-2菌株处理后番茄根际被孢菌门(Mortierellomycota)、球囊菌门(Glomeromycota)和壶菌门(Chytridiomycota)菌群相对丰度分别提高至CKO的186％、477％和1650％;小被孢霉属(Mortierella)、木霉属(Trichodema)和光黑壳属(Preussia)菌群分别提高至CK0的186％、108％和120％.在100 mmol·L-1 NaCl盐胁迫下,NCD-2菌株处理后番茄根际被孢菌门、球囊菌门和壶菌门菌群分别提高至CK100的345％、154％和921％;小被孢霉属较CK100提高了246％.[结论]盐胁迫环境下NCD-2菌株处理后通过提高番茄体内抗逆相关酶的活性、ABA的含量,增加番茄根际有益微生物的种群数量,从而提高了番茄对盐胁迫的耐受能力,显著促进了番茄的生长发育.

关键词：枯草芽孢杆菌;盐胁迫;抗氧化酶活性;高通量测序;土壤微生物群落结构

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资助基金：国家自然科学基金;河北省重点研发计划;河北省农林科学院现代农业科技创新工程;河北省自然科学基金

在线出版日期：2021-12-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：4573-4584