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摘要
[背景]植物促生菌剂产品在农业生产上的应用越来越广泛,但人们对促生菌在基质栽培条件下对作物根系微生物群落影响的了解有限。[目的]明确在基质栽培条件下促生菌假单胞菌(Pseudomonas sp.) JP2-3和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis) Z54对番茄生长和根系细菌群落的影响。[方法]通过蘸根和灌根处理,分别将2株促生菌接种到基质栽培的番茄上。通过对番茄苗期各生长指标调查,明确促生菌对番茄生长的影响。利用16S rRNA基因扩增子测序技术,分析接种促生菌对番茄根系细菌群落组成和结构的影响。[结果]2株促生菌均能促进番茄生长:菌株JP2-3处理组的4种生长指标(株高、茎粗、最大叶长、最大叶宽)均比对照组大;除茎粗外,菌株Z54处理组其余3种指标均大于对照组。接种菌株JP2-3和Z54改变了番茄根系细菌群落的α多样性,丰富度指数和多样性指数都比对照组低,而且菌株Z54处理组降低更显著(P<0.05)。接种菌株254使根系细菌群落的β多样性发生了明显变化,而菌株JP2-3对β多样性的影响相对较小。番茄根系细菌群落的主要优势菌门有变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteriodetes);主要优势菌属有:链霉菌属(Streptomyces)、假单胞菌属(Pseudomonas)、艾德昂菌属(Ideonella)和德沃斯氏菌属(Devosia)等。在门水平上,基质栽培的番茄根系细菌群落组成与土壤栽培相似,但在属水平上有较大差异。接种菌株JP2-3提高了艾德昂菌属(Ideonella)、游动放线菌属(Actinoplanes)和水居菌属(Aquincola)等菌属的相对丰度;接种菌株Z54则提高了短波单胞菌属(Brevundimonas)和黄杆菌属(Flavobacterium)等菌属的相对丰度。在上述相对丰度增加的菌属中,有多种细菌是植物益生菌。基于线性判别效应量分析的结果表明,菌株JP2-3处理组的生物标志物主要集中分布于β-变形菌纲(Betaproteobacteria)和放线菌纲(Actinobacteria),而菌株Z54处理组主要集中于γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)。[结论]在基质栽培条件下,施用假单胞菌(Pseudonmonas sp.) JP2-3和枯草芽孢杆菌(B.subtilis) Z54,对番茄根系细菌群落组成和结构产生了不同的影响。2株菌分别提高了不同土著有益微生物的相对丰度,在促生菌和土著有益微生物的协同作用下促进了番茄的生长。
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