山西黃芪根際及根微生物組初探.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、棲居在植物表面及其內(nèi)部的微生物與宿主間存在著緊密聯(lián)系,二者相互作用,構(gòu)成了一個穩(wěn)定的微生態(tài)環(huán)境。植物通過根分泌物改變土壤pH、結(jié)構(gòu)、氧濃度等,影響著根微生物組;此外,植物基因型、產(chǎn)地、生長年限等也影響著微生物在植物中的定殖。反過來,植物微生物通過提供營養(yǎng)、合成激素等方式影響著植物的生長、次生代謝和抗逆性等。目前,研究者對多種藥用植物中的微生物進行了研究。采用組織培養(yǎng)法,多個研究團隊已經(jīng)從黃芪中分離出多種具有促進次生代謝的內(nèi)生真菌,但是,

2、黃芪根微生物組特別是細菌菌群的系統(tǒng)研究尚未見報道。
  目的:為了挖掘黃芪微生物資源,了解黃芪產(chǎn)地、基源、種植模式等對其根微生物組的影響,為進一步從微生物與宿主互作的角度研究根微生物在山西黃芪品質(zhì)形成中的潛在作用,最終服務(wù)于黃芪的生態(tài)種植,本研究擬采用傳統(tǒng)培養(yǎng)法和分子生態(tài)學方法初步探析山西黃芪根微生物組。通過對不同產(chǎn)地黃芪根際、根表微生物菌群結(jié)構(gòu)分析,從鮮黃芪根中篩選具潛在促生效應(yīng)的內(nèi)生菌,闡明山西黃芪根際及根微生物組菌群特征。<

3、br>  方法:(1)山西黃芪根際土壤微生物菌群結(jié)構(gòu)研究:以黃芪根際土為實驗材料,以非根際土為對照,采用自動核糖體內(nèi)轉(zhuǎn)錄間隔序列法(Automated ribosomal intergenic spacer analysis, ARISA)研究了產(chǎn)地和生長年限對黃芪根際細菌菌群結(jié)構(gòu)特征;山西黃芪細菌菌群研究:以不同基源、產(chǎn)地、種植模式的黃芪為研究材料,首先采用ASRIA法比較了解剖結(jié)構(gòu)對黃芪微生物菌群的影響,再采用高通量測序技術(shù)進一步分

4、析了周皮微生物菌群特征;(3)以山西鮮黃芪為實驗材料,采用組織研磨法分離內(nèi)生菌,并以ACC為唯一氮源,進一步篩選具ACC脫氨酶活性的菌株,并對其生長特性進行初步研究。
  結(jié)果:(1)山西黃芪根際土壤微生物菌群結(jié)構(gòu)研究:與非根際土相比,種植2~3年的山西黃芪根際土壤細菌菌群結(jié)構(gòu)發(fā)生了明顯改變,主要表現(xiàn)為相似度降低和多樣性增加;種植5年的山西黃芪根際土壤細菌菌群結(jié)構(gòu)與非根際土壤菌群間相似度無顯著差異,多樣性趨于一致。與其他產(chǎn)地相比,

5、山西黃芪根際微生物核心分類操作單元(Operational taxonomic unit, OTUs)數(shù)較低,但相對豐富度較高。
 ?。?)山西黃芪細菌菌群研究:采用ARSIA方法發(fā)現(xiàn)周皮菌群結(jié)構(gòu)與藥材產(chǎn)地、基源顯著相關(guān),而維管組織菌群結(jié)構(gòu)受基源影響大,產(chǎn)地影響不明顯;選取周皮樣本,高通量測序進一步分析了黃芪菌群特征,結(jié)果表明:(1)黃芪根內(nèi)生菌主要為變形菌門、放線菌門、擬桿菌門、浮霉菌門、酸桿菌門和厚壁菌門,變形菌門是優(yōu)勢菌群;

6、(2)蒙古黃芪(Astragalus mongolicus)細菌多樣性遠高于膜莢黃芪(Astragalus membranacus);(3)山西黃芪菌群組成較為獨特,多樣性較其他產(chǎn)地樣本高;(4)常規(guī)種植模式導(dǎo)致蒙古黃芪和膜莢黃芪菌群多樣性降低,共享OTUs數(shù)量增加。
 ?。?)具ACC脫氨酶活性的內(nèi)生菌篩選:從山西黃芪根中分離得56株內(nèi)生菌,發(fā)現(xiàn)其中8株具有該酶活性,經(jīng)鑒定均為假單胞菌屬;生長特性研究發(fā)現(xiàn),8個菌株的最適生長溫度

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