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摘要
【目的】比较5个不同品种南瓜内生细菌多样性特征并开展基因功能预测分析,为挖掘和利用南瓜内生细菌功能菌株及开拓南瓜辅助育种新方向提供理论依据与参考。【方法】采集5个不同品种南瓜茎部,基于MiSeq高通量测序技术比较分析南瓜茎内生细菌多样性与丰富度,内生细菌门、属分类水平的群落结构组成,以及不同品种南瓜茎内生细菌优势菌群占比。【结果】不同品种南瓜茎部内生细菌多样性与丰富度指数均无显著差异。5个品种南瓜茎内生细菌群落结构由18个门,30个纲,101个目,199个科,362个属,567个种和863个OTU组成,但不同品种南瓜茎中的内生细菌分类阶层总数存在差异。门分类水平,变形菌门(Proteobacteria)细菌是不同品种南瓜茎部的主要优势细菌门类,不同南瓜品种内生细菌群落结构组成相似,但丰度占比不同;属分类水平,假单胞菌属(Pseudomonas)、分枝杆菌属(Mycobacterium)、剑菌属(Ensifer)、德沃斯氏菌属(Devosia)细菌是不同品种南瓜茎部的主要优势细菌属,优势内生细菌属组成及其丰度随南瓜品种的不同呈现明显差异。杂交品种与父母本品种的门、属分类水平优势内生菌组成及占比均基本相同。PICRUSt分析显示,不同品种南瓜茎部内生细菌主要涉及6个生物代谢通路及46个子功能。不同品种南瓜茎部内生细菌基因二级功能层预测基因种类基本无差异,但基因拷贝数却随着品种不同而异。环境条件是影响南瓜植株内生细菌多样性和丰富度的重要因素;不同品质南瓜植株具有相异的内生细菌群落结构,品质优良南瓜品种具有富集内生细菌的趋势;假单胞菌属(Pseudomonas)、分枝杆菌属(Mycobacterium)、剑菌属(Ensifer)、德沃斯氏菌属(Devosia)等13个菌属是5个不同品种南瓜茎部的共有优势内生细菌属;而糖霉菌属(Glycomyces)、CandidatusRubidus属和Actinokineospora属细菌是品质最优品种——‘桂丰7号’香芋南瓜茎部特有的优势内生细菌属;同时,‘桂丰7号’香芋南瓜茎部内生细菌基因功能中,涉及碳水化合物代谢、氨基酸代谢、辅助因子和维生素代谢等37个二级功能层预测基因拷贝数在5个南瓜品种中数量最多。【结论】特有的优势内生细菌属和更为丰富的二级功能预测基因拷贝数均是‘桂丰7号’香芋南瓜品质优于其余4个品种南瓜的重要原因,糖霉菌属(Glycomyces)、CandidatusRubidus属和Actinokineospora属细菌有望作为提高南瓜品质的备选功能内生细菌属。
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