青杨雌雄株叶际微生物群落多样性和结构的差异

发布时间：2024-02-23 07:35

　　植物叶际上存在着大量的细菌、真菌等微生物,这些叶际微生物通过与植物寄主的互作,参与到植物的生理代谢中。叶际微生物在全球碳氮循环中起着重要作用,不仅与植物宿主的关系非常复杂,而且还具有固氮、促进植物生长、增强植物抗逆性、改变植物表面特性、降解植物表面农药残留等多种功能。不同植物独特的叶际环境可能塑造和选择出其独特的叶际微生物菌群。然而,目前大多数的研究都集中在雌雄同株植物的叶际微生物方面,而对雌雄异株植物这一特殊群体的叶际微生物菌群的研究却开展甚少。青杨(Populus cathayana)作为典型的温带雌雄异株植物,广泛分布于中国北方,也是我国重要的林业资源树种。前期研究已经表明青杨雌雄株在形态特征和生理代谢方面都有显著差异,因此,本研究以河北小五台山的天然青杨为研究对象,采用基于16S rRNA/ITS1基因的MiSeq高通量测序技术对雌雄植株叶际细菌和真菌进行测序,探究不同海拔的青杨雌雄株间叶际细菌和真菌群落结构的差异性,并与叶片理化性质进行耦合分析,以此揭示影响雌雄株叶际微生物菌群组成差异的主导因子。主要研究结果如下:1.高通量测序结果表明,青杨叶际细菌隶属于8个门,17个纲,3...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.雌雄株叶际细菌和真菌的多样性指数

8个雌雄株重复叶际细菌分别获得有效序列为407390和517855，叶际真菌的有效序列分别为385429和452960。采用97%的序列相似度作为OTU(OperationalTaxonomicUnit,OTUs)的划分阈值。稀释曲线显示，叶片细菌和真菌随着测序数量的增加，O....

图2.门水平的叶际细菌(A)和真菌(C)群落组成，纲水平的叶际细菌(B)和真菌(D)群落组成

如图2-B，在纲水平，α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)为主导纲，在雌雄株叶际中丰度各为76.69%和81.56%。分析表明，雌雄株细菌菌群无显著差异的纲。在属水平上，雌雄株叶际主导属为薄层杆属(Hymenobacter)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomon....

图3.雌雄株共有和独有的细菌(A)和真菌(B)OTUs

测序结果表明，青杨主导叶际真菌隶属于3个门、18个纲、24个目、25个科、44个属。如图2-C，在门水平，主要为子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)，隶属于这2个门的真菌OTUs之和，分别占雌株和雄株真菌总OTUs数量的99.95%和99.94....

图4.基于Metastats两两比较，雌雄株有显著差异的细菌(A)和真菌(B)属

利用雌雄株叶际微生物在属水平的群落相对丰度和7个叶片理化因子做冗余分析(Redundancyanalysis,RDA)。该RDA分析针对所有16个青杨叶际样品数据与环境因子进行耦合分析，不考虑雌雄株的区分。如图5-A所示，叶际细菌第一排序轴和第二排序轴的特征值分别为36.1%和....

本文编号：3907280