基于宏基因组对不同样点天麻根际土壤的微生物功能分析OA

为探明海拔梯度与栽培模式对天麻根际土壤微生物群落及功能的调控机制,采用宏基因组测序技术,以甘肃省康县1120 m(人工栽培)与1470 m、1660 m、1800 m(野生)共4个样点天麻根际土壤为研究对象,系统分析微生物群落多样性、物种组成、功能基因及抗生素抗性基因、病原-宿主互作基因的分布特征。结果表明,不同海拔梯度与栽培模式下天麻根际土壤微生物多样性存在显著差异(P<0.05)。细菌、古菌、真菌各门相对丰度随海拔梯度呈规律性变化,细菌中酸杆菌门相对丰度随海拔升高显著上升,放线菌门、芽单胞菌门变化趋势相反;古菌中奇古菌门相对丰度随海拔递增,广古菌门递减,1660 m古菌多样性最高;真菌群落以担子菌门为主,1470 m是真菌群落分化拐点,低海拔以子囊菌门占优,高海拔担子菌门占绝对优势,1660~1800 m真菌群落结构相似且稳定。KEGG功能注释将微生物功能划分为6大模块;COG功能注释显示,20个功能大类的基因数量在海拔1660 m样点野生天麻根际土壤中最多,在海拔1470 m样点最少。抗生素通透性降低基因仅在海拔1120 m人工栽培天麻根际土壤富集,1660 m、1800 m野生天麻根际该基因丰度为0;抗生素外排基因丰度以1120 m人工栽培样点最高;抗生素失活、靶点保护基因在各样点整体丰度偏低。综上,海拔及栽培模式显著影响根际微生物多样性与群落组成,菌群丰度存在明显海拔差异,各类功能基因与抗生素抗性基因也呈现位点特异性分布,低海拔1120 m人工栽培天麻根际病原-宿主互作基因及相关抗性基因富集特征较为突出。