芽孢杆菌Ya-1的定殖特性及其对辣椒根际细菌多样性的影响OA北大核心CSTPCD

【目的】研究芽孢杆菌Ya-1(简称Ya-1)在辣椒根际、根和叶中的定殖特性及其对辣椒根际细菌多样性的影响,为微生态调控防治辣椒枯萎病及芽孢杆菌的开发利用提供参考依据。【方法】以自然土+蛭石(Ns)和灭菌土+蛭石(Ss)2组基质盆栽辣椒为试验材料,采用利福平标记法,分别对2组基质设接种无菌水(A)、接种抗200μg/mL利福平的Ya-1突变株(Ya-1-200)发酵液(B)、接种辣椒枯萎病菌SMPLJLD-1孢子悬浮液(C)和接种Ya-1-200发酵液+辣椒枯萎病菌SMPLJLD-1孢子悬浮液(D)4个处理,接种后0、1、2、3、7、10和20 d,测定Ya-1在根际、根和叶片的定殖量的,并结合绝对定量PCR验证Ya-1的定殖规律。同时利用高通量测序技术对接种0、10、20 d根际细菌多样性及其群落结构差异进行比较分析。【结果】稀释分离法检测Ya-1在辣椒植株及根际中的定殖情况结果显示,接种3 d后,B、D处理下根际和叶中Ya-1的定殖量逐渐下降,20 d后趋于稳定,定殖量均大于1×10^(4) CFU/g。绝对定量PCR检测结果显示,B、D处理后,辣椒根际、根和叶中Ya-1单位样本拷贝数呈先增加后减少的变化趋势,接种3 d后达到峰值,并在20 d后稳定在1.0×10^(5) copies/g以上。基于高通量测序分析结果显示,Ns组接种10 d与接种20 d相比,B处理ACE指数和Chao1指数显著降低(P<0.05,下同),而C和D处理2个指数显著升高。辣椒根际细菌群落中相对丰度大于4%的优势菌门包括放线菌门、酸杆菌门、拟杆菌门、绿弯菌门、芽单胞菌门和变形菌门。接种10 d时,C处理辣椒根际细菌群落中芽单胞菌门相对丰度最低(4.07%),B处理该菌门的相对丰度最高(6.77%)。与A处理相比,B处理在接种10和20 d时贪铜菌属、Aquicella、Trinickia、Crenobacter、产碱杆菌属、戴氏菌属、假单胞菌属、Pseudogulbenkiania、芽孢杆菌属、罗河杆菌属和Vogesella均明显富集;接种10 d后,与A处理相比,B处理鞘氨醇单胞菌属的相对丰度明显升高,Gp6、假甲基杆菌属的相对丰度明显降低。【结论】Ya-1可在辣椒根际、根和叶中有效定殖,接种该菌后能改变辣椒根际细菌Alpha多样性指数,提高辣椒根际中具有抗病促生和改善辣椒品质等相关功能细菌的相对丰度。推测Ya-1具有开发应用的潜力。