水培蔬菜根际细菌群落结构分析及促生功能菌株的筛选

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中文摘要：蔬菜的水培是目前广为流行的一种蔬菜种植方式。我国培育的水培蔬菜主要以叶菜类和果菜类为主。本研究以广州绿垠农业科技发展有限公司水培蔬菜生产基地的8种叶菜即芥菜（Brassicajuncea）、雪里红（Brassicajunceavar.japonica）、通菜（Ipomoeaaquatica）、上海青（Brassicachinensis）、快菜（Brassicapekinensis）、菜心（Brassicacampestris）、水芹（Oenanthejavanica）、韭菜（Alliumtuberosum）为研究材料，采用高通量测序技术对根际和营养液配液池中细菌16SrDNA的V3-V4片段进行测序，分析根际细菌群落结构和多样性及其环境因子对细菌群落的影响；同时，通过传统分离方法从蔬菜根际分离得到多株细菌，并结合菌株16SrDNA的V3-V4片段测序结果及促生菌的相关报道挑选19株丰度较高的菌株作为代表进行促生特性研究。本研究主要结果如下：（1）通过高通量测序分析根际细菌群落结构发现，8种水培蔬菜根际细菌门分类水平群落组成基本相似，但相对丰度不同。7个优势门类分别为变形杆菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、厚壁菌门（Firmicutes）、放线菌门（Actinobacteria）、蓝菌门（Cyanobacteria）、Patescibacteria门、酸杆菌门(Acidobacteria），其中变形杆菌门（Proteobacteria）在蔬菜根际上广泛分布，是绝对优势菌门。（2）基于属水平，不同蔬菜根际细菌的群落多样性较高，群落结构存在差异。除了SHQ、KC和CX的群落结构和相对丰度表现相似外，其他蔬菜根际细菌物种相对丰度各有不同。整体上看，主要的优势属有不动杆菌属（Acinetobacter）、Limnobacter属、食酸菌属（Acidovorax）、假单胞菌属（Pseudomonas）、根瘤菌属（Rhizobium）、金黄杆菌属（Chryseobacterium）、嗜甲基菌属（Methylophilus）、新鞘脂菌属（Novosphingobium）和Comamonadaceae属等。根际中的未知菌（unclassified）数量较多，说明水培蔬菜的根际可能有较多潜在新分类单元。（3）通过Spearman聚类分析发现，pH值、氧化还原电位（ORP）、电导率（EC）和溶解氧（DO）等环境因子对水培蔬菜根际细菌大部分门类的相对丰度存在极显著影响（Plt;0.001），其中最主要的影响因子是pH值，其与大多数门类细菌均存在显著相关（Plt;0.05）。（4）从蔬菜根际共分离到216株细菌，经过分子测序初步鉴定，根际菌株分布为4个门8个纲19个目32个科76个属。在门分类水平上，变形杆菌门（Proteobacteria）amp;nbsp;的数量占绝对优势，占分离所得菌株数量的71.30%；其次是厚壁菌门（Firmicutes），占18.81%；拟杆菌门（Bacteroidetes），占8.80%；放线菌门（Actinobacteria），占5.05%。属分类水平上，假单胞菌属数量最多，占分离菌株的13.89%。同时分离获得多株潜在新种。（5）从分离所得根际细菌中挑选19株丰度较高的代表菌株进行分泌IAA能力、产铁载体能力和ACC脱氨酶活性的测定。结果显示，15株细菌能分泌IAA、13株细菌产铁载体、ACC脱氨酶活性未检测出。结果表明大多数水培蔬菜根际细菌具有一种以上的促生特性。

作者：

张玉莲

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关键词：

水培蔬菜根际细菌群落结构环境因子高通量测序

授予学位：

硕士

学科专业：

农艺与种业

导师：

姚青、朱红惠

学位年度：

2022

学位授予单位：

华南农业大学

语种：

中文

中图分类号：