玉米根际土壤细菌群落的演替研究获进展

2014-2-20 10:37 来源: 中国科学院
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  植物根际微生物类群对植物的营养吸收和健康生长意义重大。玉米是一种重要的经济作物,传统的研究方法由于分辨率较低,使得我们很难真正了解根际细菌群落的结构及其动态变化。

  中国科学院成都生物研究所应用与环境微生物中心的研究人员与美国伊利诺伊大学Mackie研究团队合作,使用高通量测序方法分析了玉米不同生长阶段的根际细菌群落的动态变化。高通量测序结果表明,与非根际土相比,玉米根际细菌群落的多样性显著下降;根际主要富集了变形菌门、拟杆菌门和放线菌门的成员,而这些细菌门的动态变化规律一般由其中一两个主导类群所决定。根际占优势的细菌属主要有Massilia、Burkholderia、Ralstonia、Dyella、Chitinophaga和Sphingobium。在科以下的分类水平上,玉米不同生长阶段的根际细菌群落发生了显著演替:Massilia、Flavobacterium、Arenimonas和Ohtaekwangia属在玉米生长前期占优势,它们以易降解有机物质为底物,属于生长速度较快的富营养菌;而Burkholderia、Ralstonia、Dyella、Chitinophaga、Sphingobium、Bradyrhizobium和 Variovorax在后期占优势。该研究使我们对玉米根际细菌群落的结构和演替规律有了全面系统的认识。

  该研究还比较了来源于美国和德国的玉米根际微生物结构的高通量测序数据,结果表明,尽管大多数优势属都存在于两地的根际中,然而其中的优势种是截然不同的,这种菌群上的差异意味着土壤性质可能是塑造根际细菌群落结构的重要因素。

  该研究成果发表于Soil Biology & Biochemistry, 2014, 68: 392-401。