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植物内生细菌是一类能定殖在健康植物组织内,并与植物建立互惠联合关系的细菌。近年来,已有研究表明,植物内生细菌具有促进植物生长,提高植物抗逆性,增强植物重金属耐性的作用等,利用内生细菌提高植物在重金属污染地区的植物修复作用有着广阔的应用前景。本研究以云南省澜沧县募乃铅锌矿区一处矿渣堆中自然生长的三种优势植物,蒙自桤木(Alnus nepalensis)、紫茎泽兰(Ageratina adenophora)、荩草(Arthraxon hispidus)为研究对象,对其根内生细菌的多样性进行调查,旨在为重金属矿区植物修复提供理论和实践依据。通过基于细菌16SrDNA基因序列的分子手段对三种不同植物的根内生细菌的群落组成和结构进行分析,得到以下结果：1、通过对不同植物根内生细菌16SrDNA基因的PCR扩增以及克隆测序,构建了四个根内生细菌16SrDNA基因文库：蒙自桤木与紫茎泽兰混合群落中的蒙自桤木克隆文库(LC-An)、紫茎泽兰文库(LC-Aa),紫茎泽兰单优群落文库(LS-Aa),荩草单优群落文库(LS-Ah)。分析表明,四个文库均具有较高的分子多样性,其Shannon指数(H’)分别为4.85、3.82、3.63、4.98。2、四个文库测序后共获得非嵌合序列1630条,以97%序列相似度划分成588个OTUs,通过SONS软件分析四个文库群落结构的相似程度表明,文库间群落结构相似程度较低,均小于0.5,特别是单优群落的紫茎泽兰根内生细菌16SrDNA克隆文库与蒙自桤木根内生细菌16SrDNA克隆文库相似性最低,仅为0.02。通过NTSYS软件进行聚类分析表明,两个不同植物群落中的紫茎泽兰根内生细菌16SrDNA克隆文库聚为一支,显示了更高的相似性,而荩草根内生细菌16SrDNA克隆文库则形成独立的一个分支。3、以四个文库中的588个OTUs为研究对象,将其代表序列与RDP数据库及NCBI数据库中的已知序列进行同源性分析,结果发现单优群落的紫茎泽兰根内生细菌16SrDNA克隆文库中的优势属为Candidatus Phytoplasma,占有39.74%的克隆比例,其余的属占有克隆比例均小于3%,混合群落中紫茎泽兰根内生细菌16SrDNA克隆文库的优势属为：Candidatus Phytoplasma(31.44%)和Sphingomonas(5.94%)；蒙自桤木根内生细菌16SrDNA克隆文库中占有克隆比例大于3%的属有4个：Bradyrhizobium(11.3S%)、Methylibium(6.88%)、Niastella(3.17%)和Actinoplanes(3.17%);荩草根内生细菌16S rDNA克隆文库中占有克隆比例大于3%的属有3个：Rhizobium(5.90%)、Niastella(5.64%)和Candidatus Phytoplasma(3.08%)。其中,优势属Bradyrhizobium和Rhizobium已经被报道可以促进植物生长。4、系统进化分析表明,四个文库中的细菌主要分为13个门,最为优势的门为变形菌门Proteobacteria,其次为柔膜菌门Tenericutes,拟杆菌门Bacteroidetes,绿弯菌门Chloroflexi和放线菌门Actinobacteria等。在蒙自桤木根内生细菌16SrDNA克隆文库中以变形菌门为优势,放线菌门次之,混合群落紫茎泽兰根内生细菌16S rDNA克隆文库以变形菌门为优势,柔膜菌门次之,单优群落紫茎泽兰根内生细菌16S rDNA克隆文库以柔膜菌门为优势,变形菌门次之,单优群落荩草的根内生细菌16S rDNA克隆文库中也以变形菌门为优势,绿弯菌门次之。变形菌门在单优群落紫茎泽兰中并非最优势类群,而紫茎泽兰与蒙自桤木混生之后,变为最优势类群,可能是由于蒙自桤木与紫茎泽兰相互影响所导致的。研究还表明柔膜菌门中的Candidatus Phytoplasma表现出高度的宿主专一性,在紫茎泽兰根内大量存在(40.39%和31.93%),而在蒙自桤木和荩草根内却很少发现(1.32%和3.08%)。被认为是病原细菌的植原体(Candidatus Phytoplasma)却在紫茎泽兰体内大量存在,这可能是入侵植物“积累当地病原微生物假说”的例证之一,即紫茎泽兰依靠积累当地病原细菌来提高自身在当地的竞争优势。本研究中发现的植物内生细菌优势类群存在增强植物修复的潜能,不管是已有研究报道的促进植物生长的慢生根瘤菌和根瘤菌,还是紫茎泽兰中占据优势地位的植物病原菌,都有可能通过与植物联合来达到修复重金属污染土壤的目的。