高低结瘤对大豆根际相关微生物群落的调控作用

来源：华北农学报杂志2024年第6期北京时间：

作者：徐天驰, 陈松鹤, 王存虎, 钟永嘉

单位：1 福建农林大学 生命科学学院,福建 福州 350002；2 福建农林大学 根系生物学研究中心,福建 福州 350002

摘要：为探究高低结瘤对大豆根际微生物群落结构和功能的影响。利用正常结瘤的野生型(WT)大豆Williams 82和以Williams 82为背景突变产生的高结瘤突变体HiN为材料,研究高低结瘤对大豆根际相关微生物菌群的影响。利用盆栽试验种植上述2种大豆材料,开花期比较2种大豆的长势,同时收集根际相关微生物进行高通量16S rDNA测序,比较高低结瘤大豆根际微生物群落的差异。结果表明,高结瘤大豆(HiN)的株高、地上部鲜质量和根瘤数量极显著高于WT,分别提高41.22%,37.46%和119.23%。进一步研究发现,HiN与WT根际微生物菌落结构和组成存在一定的差异。与WT相比,HiN大豆根际拟杆菌门的相对丰度增加。在属水平上,HiN较WT大豆根际根瘤菌属、慢生根瘤菌属、金黄杆菌属、微杆菌属和类诺卡氏菌属的相对丰度提高。LEfSe分析也表明,HiN大豆主要富集了放线菌门和拟杆菌门的微生物,而WT主要富集了属于厚壁菌门的细菌。利用带GUS标记的慢生根瘤菌进一步证明了高结瘤大豆具有较强的富集慢生根瘤菌的作用。综上,通过解析和比较高结瘤大豆和正常结瘤大豆根际的微生物组,表明大豆高低结瘤性状也可以调控大豆与根际微生物的相互作用。

关键词：大豆,根瘤,根际土壤,微生物群落,

基金资助：福建农林大学杰出青年科研人才项目(xjq202120); 国家重点研发计划项目(2021YFF1000500)