森林与环境学报2023,Vol.43Issue(4) :407-415.DOI:10.13324/j.cnki.jfcf.2023.04.009

连作对白花泡桐生长及根内外微生物群落的影响

Effects of continuous cropping on the growth and endophyte and rhizosphere microbial community structure of Paulownia fortunei

赵振利 李慧珂 李烜桢 范国强
森林与环境学报2023,Vol.43Issue(4) :407-415.DOI:10.13324/j.cnki.jfcf.2023.04.009

连作对白花泡桐生长及根内外微生物群落的影响

Effects of continuous cropping on the growth and endophyte and rhizosphere microbial community structure of Paulownia fortunei

赵振利 1李慧珂 1李烜桢 1范国强1
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作者信息

  • 1. 河南农业大学林学院,河南 郑州 450046
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摘要

为了弄清连作对白花泡桐生长的影响及其根内和根际微生物群落的变化情况,以连续种植1~3 a的白花泡桐为研究对象,基于 16S rRNA和内源转录间隔区(ITS)高通量测序技术,分析不同连作条件下根内和根际微生物群落的结构变化.结果表明:连作显著影响了白花泡桐的生长,尤其表现在株高的降低,其次还导致了白花泡桐叶片数的减少和叶片的变窄.不同树龄的白花泡桐根内细菌主要为变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)细菌,根内真菌主要为子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota)真菌,根际细菌主要为放线菌门(Actinobacteriota)、变形菌门、酸杆菌门(Acidobacteriota)和绿屈挠菌门(Chloroflexi)细菌,根际真菌主要为子囊菌门、被孢菌门(Mortierellomycota)和担子菌门真菌.连作降低了白花泡桐根内细菌和真菌的Chao1 指数,改变了根内和根际细菌和真菌的群落结构.此外,白花泡桐连作提高了根内真菌病理-腐生营养型、病理-腐生-共生营养型和腐生营养型等功能的相对丰度,降低了根内和根际共生营养型相对丰度.细菌-真菌共存网络分析发现,白花泡桐存在一个根际核心微生物群落,其中,植物病原菌镰刀菌(Fusarium)的相对丰度随树龄的增加而提高,植物有益菌假单胞菌属(Pseudomonas)的相对丰度随树龄的增加而呈先升高后降低的趋势.综上,白花泡桐连作引起了根内细菌和真菌的多样性降低、根内和根际细菌和真菌的群落结构功能改变、根际镰刀菌大量增殖,这可能是造成白花泡桐连作障碍的主要原因.

关键词

白花泡桐/连作障碍/植物病原菌/16S/rRNA/高通量测序/根际/微生物群落

Key words

Paulownia fortunei/continuous cropping obstacle/plant pathogens/16S rRNA/high-throughput sequencing/rhizosphere/microbial community

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基金项目

国家重点研发计划项目(2017YFD060050604)

出版年

2023
森林与环境学报
福建农林大学

森林与环境学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.964
ISSN:2096-0018
参考文献量13
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