地质高背景区晚疫病马铃薯根际土壤细菌群落对重金属胁迫的响应

• Published in: 中国马铃薯 Vol. 38; no. 1; pp. 59 - 70
• Main Authors: 刘芳, 刘鸿雁, 王旭莲, 居贤杭, 李春燕, 赵群, 彭贵兰
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 贵州大学农学院,贵州 贵阳 550025%贵州大学农学院,贵州 贵阳 550025 2024; 喀斯特地质资源与环境教育部重点实验室,贵州 贵阳 550025
• Subjects: 细菌群落; potato late blight; soil rhizosphere; 土壤根际; 喀斯特地质高背景区; Karst geological high-background area; heavy metal; bacterial community; 马铃薯晚疫病; 重金属
• ISSN: 1672-3635
• DOI: 10.19918/j.cnki.1672-3635.2024.01.009

S532%S435.32; 探究地质高背景区重金属胁迫下晚疫病马铃薯根际土壤细菌群落变化及其影响因素,对马铃薯安全生产具有重要意义.采集马铃薯('青薯9号''威芋5号'和'威芋3号')健康植株和晚疫病发病植株根际土壤,检测土壤pH、有机质和重金属含量,用Illumina MiSeq高通量测序技术分析细菌群落;采集马铃薯块茎,测定重金属含量.试验区土壤Cd、Cr和Zn含量均值分别为2.14、170和220 mg/kg,Cd含量超过国家土壤质量标准风险管制值,Cr和Zn含量超筛选值.马铃薯块茎仅1个样品Cd含量为0.103 mg/kg,超过国家食品安全限值标准.发病马铃薯根际土壤优势细菌门及其相对丰度主要为变形菌门(Proteobacteria)33.16%～39.09%、放线菌门(Actinobacteria)13.45%～17.11%;优势菌属主要为鞘脂单胞菌属(Sphingomonas)8.78%～12.30%、芽单胞菌属(Gemmatimonas)6.22%～7.61%,发病植株优势菌相对丰度与健康植株存在差异.不同品种间细菌多样性与丰度不同,马铃薯感染晚疫病后根际土壤细菌群落多样性升高,细菌菌群丰度下降.主成分分析显示发病植株与健康植株细菌群落差异性贡献率为29.59%.冗余分析结果表明,土壤重金属和pH显著影响土壤细菌群落组成和结构,对优势菌群的影响尤为明显,健康与发病植株间细菌群落的差异受土壤Pb、Cr胁迫的影响更大.因此,地质高背景区重金属胁迫下马铃薯可实现安全生产,染病马铃薯植株根际土壤细菌群落多样性降低,丰富度上升,土壤Pb、Cr通过改变根际土壤细菌群落有益菌类而影响晚疫病的发生和发展.