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不同种苏铁珊瑚状根内生微生物多样性及适应性研究

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[目的]苏铁(Cycas sp.)是珍稀濒危树种,能在干热河谷中长期稳定生存的原因可能与珊瑚状根内生微生物有密切关系.不同种苏铁在同一生境下其珊瑚状根内生微生物种类和群落组成存在怎样的差异性是本研究的科学问题.[方法]采用宏基因测序技术对四川省攀枝花公园内5种同属不同种苏铁珊瑚状根进行了分子鉴定,分析了苏铁间微生物类型、功能基因和代谢通路过程的差异性.[结果]公园内不同苏铁的珊瑚状根内生微生物的优势类群在门水平上基本相同,但相对丰度有差异性.在真菌界水平上的优势类群为担子菌门(Basidicmycota)、子囊菌门(Ascomycota)、球囊菌门(Glomeromycota)和隐真菌门(Cryptomycota),在细菌界水平上的优势类群为蓝细菌门(Cyanobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、螺旋体门(spirochaetes)和放线菌门(Actinobacteria).不同种的苏铁在真菌界和细菌界的微生物群落相对丰度存在一定差异.蓝细菌门在篦齿苏铁、攀枝花苏铁、华南苏铁和贵州苏铁中的相对丰度远高于宽叶苏铁,而放线菌门和球囊菌门在宽叶苏铁的相对丰度远高于篦齿苏铁、攀枝花苏铁、华南苏铁和贵州苏铁.通过KEGG数据库比对分析发现不同种苏铁间微生物的差异表达基因功能主要与环境适应和能量代谢通路相关.结果表明碳水化合物代谢(carbohydrate metabolism)、氨基 酸代谢(amino acid metabolism)、基因结构的折叠、排列和降解(folding、sorting、degradation)及信号转导(signal transduction)的功能基因较为丰富.[结论]种植于同一地点的不同苏铁的珊瑚状根内生微生物的优势类群在门水平上基本相同,但相对丰度有差异性.珊瑚状根内的蓝细菌和放线菌参与的氮素和碳水化合物合成和代谢过程可能是苏铁适应干热河谷贫瘠环境的重要因素之一.
Diversity and adaptability of endophytic microorganisms in coralloid roots of different species of Cycas

魏玉倩、陈健鑫、郑艳玲、竺永金、周媛婷、马焕成、伍建榕

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西南林业大学林学院,西南地区生物多样性保育国家林业局重点实验室,云南昆明650224

西南林业大学生物多样性保护学院,云南省高校森林灾害预警控制重点实验室,云南昆明650224

苏铁 珊瑚状根内微生物 宏基因组 群落多样性 聚类分析

国家自然科学基金国家自然科学基金国家重点研发计划西南林业大学木棉纤维人工林产业化培育省级创新团队项目云南省教育厅科学研究基金

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2022

10.13343/j.cnki.wsxb.20210763

微生物学报
中国科学院微生物研究所 中国微生物学会

微生物学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.857
ISSN：0001-6209
年,卷(期)：2022.62(7)
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