木麻黄(Casuarina equisetifolia L.)在海南、广东、广西等省区沿海和南海诸岛屿作为海防树种进行栽培。目前大部分木麻黄林出现二次更新困难等问题,经前期研究表明,化感物质的不断积累是林地更新困难的主要原因;其中木麻黄浸提液、土壤微生物和木麻黄内生菌群都是化感物质来源,木麻黄林凋落物普遍存在于林地中,凋落物上的微生物也与化感物质的积累相关。本文运用Illumina Miseq高通量测序,分析木麻黄三个林龄凋落物内外细菌的多样性变化,采用稀释涂布的方法分离可培养细菌,并对部分细菌发酵液进行GC-MS的鉴定,探究其次生代谢产物。主要结果如下:1、基于高通量测序对木麻黄三个林龄凋落物进行分析,共获得589096条有效序列,其中内生细菌和外生细菌DNA中分别获得239092和350004条有效序列,并对凋落物内外微生物的多样性、群落组成和功能预测进行分析,结果表明,凋落物外生细菌的多样性高于内生细菌;中龄林木麻黄凋落物内外细菌多样性和丰富度均最高,其次是幼龄林,成熟林最低;幼龄林和中龄林内生细菌的优势群落组成更为相似;凋落物内生细菌受林龄的影响较大,而凋落物外生细菌受环境因子的影响较大,但凋落物内外细菌都与N含量呈显著性相关,表明凋落物内外细菌都可能在一定程度上参与凋落物N素分解,对木麻黄林地土壤养分的形成具有一定作用。且凋落物内外相同优势菌群在二级功能层共有21个子功能存在显著差异。凋落物内外细菌多样性不仅受林龄的影响,也受环境因子的影响,且相同的优势菌在内外环境中其基因表达量不同。2、采用稀释涂布方法对三个林龄木麻黄凋落物内外细菌进行分离,对分离出的细菌进行形态学观察以及革兰氏染色,结合16S rDNA基因序列分析技术,对可培养的细菌进行分子生物学鉴定。经鉴定,木麻黄凋落物共分离内外细菌116株,共属于31属,51种;其中分离出凋落物内生细菌60株,共属于22属,35种;分离出凋落物外生细菌56株,共属于22属,31种。从不同林龄来看,幼龄林共分离出细菌39株,共属于16属,26种;中龄林共分离出细菌52株,共属于19属29种;成熟林共分离出细菌25株,共属于18属,19种。分离出的菌株主要分布于放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria)。3、不同林龄木麻黄凋落物内外细菌发酵液对木麻黄种子进行化感效应指数的测定,结果表明,解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)发酵液处理下种子的化感效应指数最强,为-0.708;Luteibacter yeojuensis发酵液处理下种子的化感效应指数为0.087,其发酵液具有促进种子萌发的作用。4、通过GC-MS对4种菌进行分析鉴定:解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)、植物伯克氏菌(Burkholderia plantarii)、菠萝泛菌(Pantoea ananatis)和Luteibacter yeojuensis。从这4种菌中可以鉴定出2,2’-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,4-二叔丁基苯酚等多种次生代谢产物,前期由木麻黄凋落物浸提液中,也鉴定出以上化合物,表明凋落物细菌参与了化感物质的合成。综上,木麻黄凋落物内外细菌群落结构多样性的变化与林龄、环境因子相关。不同木麻黄凋落物细菌的次生代谢产物对木麻黄种子具有一定的化感作用,表明微生物次生代谢产物是木麻黄林地化感物质的来源之一。因此,从微生物角度探讨木麻黄林的化感作用及与植物互作关系研究具有积极意义。