【摘 要】
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瑞香狼毒是一种多年生草本植物,由于其较强的生存力和繁殖力,已成为中国北部和西南部导致草原生态系统破坏的一种杂草。为了有效控制瑞香狼毒对草原产生的危害,目前,已有大量关于瑞香狼毒种群分布与动态、化学成分、生物活性、防除技术和化感作用等研究。然而,关于瑞香狼毒内生菌群落及其与宿主强竞争力的研究则未见相关报道。本研究通过可培养和免培养方法,对云南香格里拉小中甸草地瑞香狼毒内生细菌多样性进行研究,并对其溶
【基金项目】
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国家自然科学基金（41867026）； 云南省自然科学基金（2019FA019）；
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瑞香狼毒是一种多年生草本植物,由于其较强的生存力和繁殖力,已成为中国北部和西南部导致草原生态系统破坏的一种杂草。为了有效控制瑞香狼毒对草原产生的危害,目前,已有大量关于瑞香狼毒种群分布与动态、化学成分、生物活性、防除技术和化感作用等研究。然而,关于瑞香狼毒内生菌群落及其与宿主强竞争力的研究则未见相关报道。本研究通过可培养和免培养方法,对云南香格里拉小中甸草地瑞香狼毒内生细菌多样性进行研究,并对其溶磷、固氮、解钾等促生功能进行测定,对菌株ST3CS3促宿主植物生长情况进行盆栽实验,得到如下主要研究结果:1、瑞香狼毒可培养内生细菌较为丰富,地上部分菌落数为（4.26±0.95）× 106 CFU·g-1,地下部分菌落数为（5.01±0.77）×106 CFU·g-1,地上部分菌落数略低于地下部分菌落数（P＞0.05,t-test）。分离出的176株内生细菌分属于30个形态分类单元,其中不动杆菌Acinetobacter spp.（51.30%）、假单胞菌Pseudomonas spp.（6.09%）以及短波单胞菌Brevundimonasspp.（6.09%）为地下部分优势属;而赖氨酸芽孢杆菌Lysinibacillus spp.（21.31%）和假单胞菌Pseudomonas spp.（11.48%）为地上部分优势属。2、采用Illumina Miseq高通量测序技术对瑞香狼毒免培养内生细菌进行分析,结果表明瑞香狼毒地上部分内生细菌多样性和群落丰富度明显高于地下部分的内生细菌（P＜0.001,t-test）,与可培养的结果相反。在97%的相似性水平下,共得到823 OTUs,可归属为29个门,61个纲,147个目,237个科和440个属。其中,地下部分最优势的菌是假单胞菌Pseudomonas spp.（64.25%）,地上部分最优势属为青枯菌Ralstonia spp.（26.54%）。3、从30个可培养形态分类单元中选择63株内生菌进行促生功能测定,结果表明93.65%的菌株（共59株）具有固氮、解钾、溶磷或产IAA能力,这59株内生细菌中77.97%的菌株（共46株）属于变形菌门（Proteobacteria）。50.79%的菌株（32株）同时具有固氮、产IAA、溶磷和解钾这四种促生能力,其中96.88%的菌株（31株）属于变形菌门。这些结果表明变形菌门菌株在瑞香狼毒促生功能菌株中占绝对优势。4、盆栽实验表明内生细菌ST3CS3能显著促进宿主植物生长,增加其氮含量和叶绿素含量（P＜0.01,t-test）。在盆栽第25天时,与对照相比,实验组株高、叶长、叶宽、地上干重、地下干重、植物氮含量和叶绿素含量分别增加了 43.36%,27.63%,25.17%,56.90%,74.84%,20.20%,15.06%。本研究表明,瑞香狼毒内生细菌丰富,其地上部分和地下部分内生菌群落结构、优势菌存在差异,但假单胞菌无论在可培养还是免培养中均是其地下部分的优势菌。菌株促生功能研究表明,变形菌门菌株在活性菌株中占绝对优势,其中菌株ST3CS3能显著促进宿主植物生长,推测高比例的假单胞菌可能与瑞香狼毒较强的草地竞争力有关,其作用机制有待进一步研究。
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