云南野生春兰根系内生微生物多样性的分析

作者：陈健鑫; 唐婕; 魏玉倩; 马焕成; 伍建榕^*

来源：微生物学报, 2023, 63(01): 156-169.

DOI：10.13343/j.cnki.wsxb.20220258

• 春兰
• 根系内生微生物
• 宏基因组
• KEGG数据库
• PHI数据库

春兰(Cymbidium goeringii)是一种具有较高经济和观赏价值的地生兰。由于栖息地的严重破坏,大多数地生兰处于濒危状态,根系与微生物的共生关系伴随着兰科植物从种子萌发到开花结果,因此根系内生微生物在地生兰生活史中具有重要作用。【目的】分析野生春兰根系内生菌群落组成与潜在功能,为春兰的人工保育提供理论依据。【方法】采集云南省昆明市、保山市和大理州的野生春兰的根系,利用宏基因组测序,并进行物种注释及功能注释。【结果】保山的春兰根内微生物丰度及多样性大于大理及昆明的春兰样品,春兰根系内生真菌的优势门为担子菌门(Basidiomycota)、子囊菌门(Ascomycota)和球囊霉门(Glomeromycota),优势科为球囊霉科(Glomeraceae)、多孔菌科(Polyporaceae)和角担菌科(Ceratobasidiaceae),其中角担菌科是春兰主要的兰科菌根真菌(orchid mycorrhizal fungi, OMF);内生细菌的优势门为厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes),优势科为韦荣球菌科(Erysipelotrichaceae)、Cyclobacteriaceae和醋酸杆菌科(Acetobacteraceae);内生古菌的优势门为广古菌门(Euryarchaeota)和奇古菌门(Thaumarchaeota),优势科为钠白菌科(Natrialbaceae);病毒以花椰菜花叶病毒科(Caulimoviridae)为主。春兰根系内生菌的功能在KEGG数据库主要被注释到新陈代谢(metabolism)和遗传信息加工(genetic information processing)两大通路,PHI数据库注释提示,镰孢属(Fusarium/Gibberella)、巨座壳属(Magnaporthe)和曲霉属(Aspergillus)可能成为野生春兰潜在病原菌。【结论】本研究明确了云南省三地区野生春兰根系内生菌的主要类群,首次发现了春兰根系中有球囊霉科真菌定殖,并对内生菌群进行功能注释分析,为野生春兰保育、人工幼苗菌根化及病害防治提供理论依据。

• 单位
  西南林业大学