褐球固氮菌对兰州百合鳞茎维生素C积累的调控效应OA

为探究褐球固氮菌(Azotobacter chroococcum)对兰州百合(Lilium davidii var.unicolor)根际微生物群落结构、鳞茎代谢物组成及维生素C合成的影响,以泥炭+珍珠岩为对照(CK)、泥炭+珍珠岩+褐球固氮菌为处理(T,菌剂浓度1×10^(8) cfu·mL^(-1)),测定根际土壤理化性质、细菌多样性及鳞茎代谢组,分析褐球固氮菌对基质栽培兰州百合根际微环境、细菌群落功能及鳞茎维生素C积累的影响。结果表明:施用褐球固氮菌可有效改善兰州百合根际土壤养分状况,T处理速效钾、速效磷含量分别为CK的1.41倍(P<0.001)、1.93倍(P<0.01),pH值较CK略有降低。土壤细菌多样性方面,在门水平上,T处理下变形菌门、拟杆菌门相对丰度较CK分别升高3.49、2.41个百分点;在属水平上,颗粒菌属、链霉菌属和红杆菌属相对丰度均明显增加,Haliangium相对丰度降低3.08个百分点,IMCC26256相对丰度也明显降低,奥卡拉杆菌属、戴沃斯氏菌属等相对丰度无明显变化。T处理百合鳞茎维生素C含量为20.25 mg·g^(-1),较CK提高39.23%,差异显著(P<0.05)。T处理与CK共筛选出450种差异代谢物,主要富集于苯丙素生物合成、氨基酸代谢、亚油酸代谢、ABC转运蛋白通路等14条关键通路。相关性分析表明,兰州百合根际优势菌群相对丰度与其鳞茎中维生素C合成关键代谢物的含量呈正相关,其中颗粒菌属(Granulicella)相对丰度与L-精氨酸含量呈正相关,红杆菌属(Rhodanobacter)相对丰度与L-2-氨基-4-亚甲基戊二酸含量呈正相关,且L-精氨酸含量与调控优势菌群分布的全盐、速效钾含量呈正相关。综上,褐球固氮菌可能通过重塑根际细菌群落结构、激活相关代谢通路,协同促进兰州百合鳞茎维生素C的生物合成与积累,研究结果可为微生物菌剂在兰州百合绿色栽培与品质提升中的应用提供参考。