基于共现网络分析的荞麦根际细菌互作模式与关键类群研究OA

根际微生物互作网络是理解植物与微生物互作的关键.荞麦作为兼具营养与保健价值的特色杂粮,其根际微生态系统的功能基础尚不明确.为解析荞麦根际细菌的共现模式及其关键类群,本研究采用基于全长16S rDNA 的高通量测序技术,构建并比较了根际土壤与非根际土壤的细菌共现网络.研究发现,与非根际土壤细菌共现网络(共有节点数 273,共有边数 9 857 条,模块化指数 0.10)相比,荞麦根际土壤细菌共现网络规模更小、结构更简单(共有节点数 205,共有边数 199 条),且具有更高的模块化指数(0.89),呈现典型的"小世界"特性.两个网络均以正相关关系为主导,但根际土壤细菌共现网络中的正相关边比例(84.42％)低于非根际土壤细菌共现网络(87.19％).网络中的优势节点主要归属于拟杆菌门(相对丰度 16.29％～28.39％)和变形菌门(相对丰度 14.48％～25.58％).尤为重要的是,两个网络间的互作关系重叠率极低(0.1％),表明其形成了截然不同的互作体系.通过对共现网络拓扑结构进行系统解析,本研究在根际网络中鉴定出 4 个关键物种,分别属于硝化螺旋菌门、变形菌门和酸杆菌门.值得注意的是,硝化螺旋菌门在丰度较低的情况下,其关键物种比例高达 50％,凸显了其在网络中的核心枢纽地位.本研究系统揭示了荞麦根际土壤细菌互作网络结构简单、模块化程度高且拥有关键低丰度类群的特点.这些发现为深入了解荞麦根际微生态功能及其调控机制提供了重要依据,对指导荞麦健康栽培与农田生态系统可持续管理具有理论意义.