不同磷形态对水稻根系细菌群落特征的影响

为了探索不同磷形态处理下土壤、水稻根际和根内环境中细菌群落组成、结构、多样性，从而挖掘不同磷形态下水稻根际中介导植物-微生物相互作用的细菌群落特征。以籼稻(kasalath)为试验材料，采集南京的低磷土壤进行为期8周的水稻盆栽试验，采用高通量测序方法(16S rDNA Illumina测序)，并结合土壤有效磷浓度和水稻生物学指标，分别比较不同磷形态处理下水稻生长和根际土、根内细菌微生物群落结构组成和多样性。研究发现，有机磷和无机磷处理显著提高了土壤有效磷含量和磷酸酶活性，其中与不加磷对照相比，无机磷处理显著提高了植株全磷含量，有机磷处理与无机磷处理无显著性差异；在根际土和根内细菌中，有机磷和对照处理植株细菌多样性均显著高于无机磷处理；不同磷形态下水稻的根系细菌多样性和丰富度均显著(P<0.001)低于根际和非根际土壤细菌多样性和丰富度指数。不同处理中主要细菌包括:厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、Ignavibacteriae、绿弯菌门(Chloroflexi)。无机磷处理与对照、有机磷处理相比较，在根际土壤和根内细菌中微杆菌科(Microbacteriaceae)、链霉菌科(Streptomycetaceae)相对丰度较低，高温放线菌科(Thermoactinomycetace-ae)、Ignavibacteriaceae显著高于对照和有机磷处理，其中芽孢杆菌科(Bacillaceae)在根际、非根际土壤及根系相对丰度均低于对照和有机磷处理。根际土细菌多样性与植株全磷呈极显著负相关；根系细菌多样性与地上部生物量呈极显著负相关(P<0.01)，与有效磷和磷酸酶活性呈显著负相关(P<0.05)；根系细菌丰富度与有效磷呈显著负相关:非根际土壤细菌多样性与有效磷呈极显著负相关，与磷酸酶活性和植株全磷呈显著负相关；非根际土壤细菌多样性和丰富度均与有效磷呈极显著负相关，与磷酸酶活性和植株全磷呈显著负相关。本研究结果表明，不同磷形态对水稻根系微生物存在显著差异，无机磷比有机磷的作用更强，为理解磷形态-植物-微生物的相互关系提供了科学依据。

Effects of different phosphorus forms on the characteristics of bacterial community in rice roots