不同生长年限桔梗根部内生细菌种群结构分析

目的]分析不同生长年限桔梗根部内生细菌种群结构及多样性,为深入理解植物—微生物互作和挖掘可培养细菌资源,建立功能细菌资源库提供理论支持.方法]采用Illumina MiSeq高通量测序技术,对1~3年生桔梗根部内生细菌的16S rDNA V3~V4区进行PCR扩增,对PCR产物进行高通量测序.使用QIIME软件统计不同样本的群落丰富度(Chao1指数和ACE指数)及多样性(Shannon指数和Simpson指数),运用R软件计算各样本共有OTU数量,并通过Venn图呈现各样本共有和独有OTU数量.同时,借用热图和LEfSe进行不同样本间的差异显著单元分析,共同阐述不同生长年限桔梗根部内生细菌种群的多样性变化规律.结果]不同生长年限桔梗根部内生细菌种群结构及多样性存在一定差异.随着生长年限的增加,桔梗根部内生细菌的丰富度及群落多样性持续降低,桔梗根部内生细菌特有的OTU数量持续减少.1~2年生样本的优势菌群为变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、蓝细菌门(Cyanobacteria)和放线菌门(Actinobacteria),3年生桔梗根部以变形菌门、厚壁菌门、蓝细菌门和栖热链球菌门(Deinococcus-Thermus)为优势菌群.变形菌门的相对丰度在3个样本中最高,分别为76.35%、82.38%和86.46%.1年生桔梗根部内生细菌中变形菌门的相对丰度显著低于2年生和3年生样本(P<0.05),2年生与3年生桔梗样本间差异不显著(P>0.05).芽孢杆菌属(Bacillus)、慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)及Dyella的相对丰度在1年生桔梗中最高,假单胞菌属(Pseudomonas)的相对丰度在3年生桔梗样本中最高.结论]桔梗根部内生细菌具有丰富的多样性,不同生长年限桔梗根部内生细菌的群落结构不同,随着生长年限的增加,桔梗内生细菌的特有OTU、丰富度和群落多样性持续降低.生长年限是造成桔梗内生细菌种群结构及多样性变化的因素之一.芽孢杆菌属、慢生根瘤菌属、假单孢菌属及Dyella可作为可培养细菌资源进行深入研究.

Population structure analysis of endophytic bacteria in roots of Platycodon grandiflorum(Jacq)A. DC with different growth years