连作对白花泡桐生长及根内外微生物群落的影响

作者：赵振利; 李慧珂; 李烜桢; 范国强^*

来源：森林与环境学报, 2023, 43(04): 407-415.

DOI：10.13324/j.cnki.jfcf.2023.04.009

• 白花泡桐
• 连作障碍
• 植物病原菌
• 16S rRNA
• 高通量测序
• 根际
• 微生物群落

为了弄清连作对白花泡桐生长的影响及其根内和根际微生物群落的变化情况，以连续种植1～3 a的白花泡桐为研究对象，基于16S rRNA和内源转录间隔区(ITS)高通量测序技术，分析不同连作条件下根内和根际微生物群落的结构变化。结果表明：连作显著影响了白花泡桐的生长，尤其表现在株高的降低，其次还导致了白花泡桐叶片数的减少和叶片的变窄。不同树龄的白花泡桐根内细菌主要为变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)细菌，根内真菌主要为子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota)真菌，根际细菌主要为放线菌门(Actinobacteriota)、变形菌门、酸杆菌门(Acidobacteriota)和绿屈挠菌门(Chloroflexi)细菌，根际真菌主要为子囊菌门、被孢菌门(Mortierellomycota)和担子菌门真菌。连作降低了白花泡桐根内细菌和真菌的Chao1指数，改变了根内和根际细菌和真菌的群落结构。此外，白花泡桐连作提高了根内真菌病理-腐生营养型、病理-腐生-共生营养型和腐生营养型等功能的相对丰度，降低了根内和根际共生营养型相对丰度。细菌-真菌共存网络分析发现，白花泡桐存在一个根际核心微生物群落，其中，植物病原菌镰刀菌（Fusarium）的相对丰度随树龄的增加而提高，植物有益菌假单胞菌属（Pseudomonas）的相对丰度随树龄的增加而呈先升高后降低的趋势。综上，白花泡桐连作引起了根内细菌和真菌的多样性降低、根内和根际细菌和真菌的群落结构功能改变、根际镰刀菌大量增殖，这可能是造成白花泡桐连作障碍的主要原因。

• 单位
  河南农业大学