黄萎病对棉花根内细菌组成和群落构建的影响

Q89; 大丽轮枝菌是一种土传半活体营养型植物病原真菌,其引起的黄萎病是影响我国乃至世界棉花生产的最主要因素之一.植物根内微生物种类繁多,对病原菌有重要的抵御作用.但目前对于病原菌感染影响植物根内微生物组成和群落构建的生态机制尚缺乏深入了解.本研究通过结合可培养和不可培养技术,研究了健康棉花植株和患黄萎病棉花植株根内细菌物种组成、多样性和群落构建的变化.结果发现,发病棉花根际细菌群落多样性与健康菌株相比无显著变化,但是物种组成发生了显著改变,表现为变形菌门、拟杆菌门与厚壁菌门相对丰度的增加和放线菌门、疣微菌门与粘菌门相对丰度的减少.在所有检测到的4579个zOTU中,83％的zOTU是两个处理...

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Published in中国生态农业学报（中英文） Vol. 32; no. 7; pp. 1183 - 1192
Main Authors 綦洋, 李凯旋, 赵紫玥, 章凤玲, 王凤花, 孙瑞波
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 安徽农业大学资源与环境学院/农田生态保育与养分资源高效利用安徽省重点实验室/自然资源部江淮耕地资源保护与生态修复重点实验室 合肥 230036%河北师范大学地理科学学院 石家庄 050024 01.07.2024
Subjects
Verticillium dahliae
Root endophyte
棉花黄萎病
Community assembly
根内生细菌
群落构建
大丽轮枝菌
Verticillium wilt
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Summary:Q89; 大丽轮枝菌是一种土传半活体营养型植物病原真菌,其引起的黄萎病是影响我国乃至世界棉花生产的最主要因素之一.植物根内微生物种类繁多,对病原菌有重要的抵御作用.但目前对于病原菌感染影响植物根内微生物组成和群落构建的生态机制尚缺乏深入了解.本研究通过结合可培养和不可培养技术,研究了健康棉花植株和患黄萎病棉花植株根内细菌物种组成、多样性和群落构建的变化.结果发现,发病棉花根际细菌群落多样性与健康菌株相比无显著变化,但是物种组成发生了显著改变,表现为变形菌门、拟杆菌门与厚壁菌门相对丰度的增加和放线菌门、疣微菌门与粘菌门相对丰度的减少.在所有检测到的4579个zOTU中,83％的zOTU是两个处理共有的,但是它们的相对丰度在两个处理中发生了较大变化,这是引起根内细菌群落变化的主要因素.指示物种分析(ISA)结果显示,健康棉花植株根内富集了假单胞菌属、红环菌科、莫拉氏菌科等类群,而患病植株根内富集了假单胞菌属、贪噬菌属和丛毛单胞菌科的物种和根癌农杆菌等.在两组处理的棉花根内均检测到了大丽轮枝菌的拮抗菌ABLF-8菌株,但其相对丰度在患病植株中显著低于健康植株.Beta-NTI和beta零模型分析结果显示确定性过程主导了棉花根内微生物群落的构建,但是其贡献在患病植株中显著降低,说明患病植株根内微生物群落组成的随机性更强.以上结果说明,大丽轮枝菌侵染直接或间接地降低了棉花对根内微生物群落构建的影响,引起了大丽轮枝菌拮抗菌相对丰度的显著降低,从而导致根内微生物菌群的失衡,降低了根内微生物群落对大丽轮枝菌的拮抗能力,这可能是棉花黄萎病进一步发展的重要作用机制之一.
ISSN:2096-6237
DOI:10.12357/cjea.20240026