不同果实形状番茄品种茎部内生细菌群落结构及代谢功能特征

作者：孙妍; 陈思宇; 肖健; 宋静静^*; 杨尚东^*

来源：西南农业学报, 2021, 34(12): 2586-2595.

DOI：10.16213/j.cnki.scjas.2021.12.005

• 番茄
• 果实形状
• 高通量测序
• 内生细菌
• 功能预测

【目的】解析果实形状不同番茄品种植株茎部的内生细菌群落结构,探究内生细菌与果实形状间的相关性,为构建新型番茄育种评价技术体系提供理论依据。【方法】采用Illumina MiSeq测序技术分析4种果实形状(椭圆形、扁平形、长形和圆球形)番茄的植株茎部内生细菌群落结构及进行相关代谢功能生物信息学分析。【结果】从4种果实形状番茄的植株茎部内生细菌中共鉴定到31门84纲206目347科655属1045种1660个分类操作单元(OTU),其内生细菌的多样性间和丰富度指数间均无显著差异(P>0.05)。在门分类水平,4种果实形状番茄的植株茎部优势内生细菌门类均为绿弯菌门(Chloroflexi)、酸杆菌门(Acidobacteriota)、拟杆菌门(Bacteroidota)、厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteriota),但门分类水平丰度占比存在差异;在属分类水平,青枯菌属(Ralstonia)、假诺卡氏菌属(Pseudonocardia)、短颈细菌属(Brevibacterium)、短状杆菌属(Brachybacterium)、芽孢杆菌属(Bacillus)和红球菌属(Rhodococcus)是4种果实形状不同番茄的植株茎部共有优势内生细菌属。PICRUSt功能预测结果表明,4种果实形状番茄植株茎部内生细菌基因的一级功能层共有6类生物代谢通路,其中代谢(Metabolism)为4种果实形状番茄茎部内生细菌的主要功能,而内生细菌的二级功能层预测基因种类相近,但基因拷贝数存在差异。【结论】4种果实形状番茄的植株茎部均富集了共有优势内生细菌属,但各共有优势内生细菌属丰度占比各异;同时还富集了特有优势内生细菌属。其中,特有优势内生细菌属及其代谢功能参与调控或影响番茄果实形状的形成。番茄植株茎部内生细菌群落结构特征有望作为指示番茄果实形状的生物学指标。

• 单位
  广西大学; 北部湾大学