萌芽前喷施硒肥提高茶叶品质和抗逆性相关内生细菌丰度OA北大核心CSTPCD

【目的】探究硒肥施用对茶树内生细菌种群组成的影响,解析硒强化下茶树内生菌在协同调控茶树生长和茶叶品质中的作用,以深入认识茶树内生细菌的互作机制。【方法】试验茶园位于湖南省桃源县,茶树品种为‘桃源大叶’。试验设置清水(CK)、低浓度硒肥(Na_(2)SeO_(3)90 mg/L,Se1)、高浓度硒肥(Na_(2)SeO_(3)180 mg/L,Se_(2))3个处理,于茶树萌芽前喷施两次。当树冠新梢萌发超过30%时,测量新梢一芽二叶数量、长度、百芽重、叶绿素值。通过Illumina测序分析茶叶内生细菌种群特征,同时测定茶叶硒元素和茶多酚、儿茶素、游离氨基酸含量等指标。【结果】Se1和Se_(2)处理茶树新叶硒含量分别达到3.06和4.78 mg/kg,显著高于CK。与CK相比,Se1和Se_(2)处理没有显著增加百芽重、一芽二叶芽长,但分别显著提高了游离氨基酸含量7.04%和16.15%,降低了茶多酚总量和酚氨比,茶叶品质明显提升。通过内生细菌16S rDNA测序结果表明,Se1处理对新叶内生细菌α多样性无显著影响,而Se_(2)处理显著降低了其多样性指数。与CK对比,硒肥处理显著降低了细菌属Herbaspirillum、Sphingomonas、unclassified Rhodanobacteraceae的占比,增加了unclassified Alcaligenaceaes的相对丰度并成为优势内生细菌类群,还增加了部分小丰度内生细菌比例,包括Corynebacterium、unclassified Acetobacteraceae、Cellvibrio、Reyranella、Mesorhizobium等菌属,Se_(2)的影响均大于Se1处理。PICRUSt功能预测分析结果表明,硒肥处理显著增加了与氨基酸、碳水化合物、辅酶、维生素、萜类和酮类等物质代谢功能相关的内生细菌丰度,显著提高了与环境适应性、DNA修复和能量代谢、有毒有害物质降解等过程有关的内生细菌丰度。相关性分析显示,Pseudomonas相对丰度与游离氨基酸总量和茶氨酸含量显著正相关,Corynebacterium、unclassified_f_Acetobacteraceae、Methvlobacillus与酯型儿茶素EGCG、GCG、ECG含量显著负相关,说明硒肥施用引起的内生细菌种群变化可能在改善茶叶品质过程中扮演了重要角色。【结论】萌芽前喷施硒肥可显著提高茶叶硒含量,由此增加了具有氨基酸、碳水化合物、辅酶、维生素、萜类和酮类等物质代谢功能的内生细菌类群丰度,提高了与环境适应性、DNA修复和能量代谢、有毒有害物质降解等过程有关的内生细菌丰度。