神农架两种杓兰根际土壤及根内微生物的群落结构与多样性OA

兰科植物生长发育与根际土壤及根内微生物密切相关,解析其微生物群落特征,对指导人工繁育、野外保护和潜在功能微生物资源挖掘具有重要意义。该研究以神农架地区的野生绿花杓兰(Cypripedium henryi)和扇脉杓兰(C.japonicum)为对象,采用高通量测序技术,分析其花期和果期根际土壤及根内真菌、细菌群落的组成、多样性及潜在功能。结果表明:(1)两种杓兰根际土壤与根内共检出真菌14门、细菌38门,真菌优势门为子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)和被孢霉门(Mortierellomycota),细菌优势门为变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteriota)和放线菌门(Actinobacteria)。(2)根际土壤真菌和细菌群落的丰富度及均匀度整体高于根内,其中根际土壤真菌丰富度由花期至果期显著升高,而根内细菌丰富度显著下降。(3)生态位对两种杓兰根际土壤与根内微生物群落结构差异具有较高解释度,对真菌和细菌群落变异的解释度分别为19.49%和60.20%。(4)发育阶段影响部分微生物类群的丰度变化及群落功能分化,从花期到果期,根际土壤真菌和根内细菌分别有13个属和20个属的相对丰度发生显著变化。(5)根际土壤与根内真菌群落功能组成差异明显,而细菌群落功能谱相对稳定,根际土壤微生物互作中竞争与协同并存,根内群落则以正相关关系为主。该文初步阐明了神农架两种杓兰根际土壤和根内真菌、细菌群落的组成特征及其与生态位、发育阶段和宿主种类的关系,结果可为杓兰属植物共生微生物筛选、人工繁育及种群保护提供基础数据参考。