3种竹子内生固氮菌特征及多样性

摘要

【目的】了解不同竹子内生固氮菌及其定殖土壤根区固氮菌的特征和生物多样性。【方法】以毛竹Phylloslachys edulis、狭叶青苦竹Pleioblastus chino、孝顺竹Bambusa multiplex叶部、根部及定植土壤为对象,设计nifH固氮基因引物,采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)和随机克隆技术,通过聚类分析、Shannon多样性指数分析构建系统发育树。【结果】不同竹子根区土壤之间、同一竹种根部与叶部之间、不同竹种同一器官之间、根区土壤与植物之间的固氮菌群落结构差异明显,同一竹种叶部或根部的重复样品相似度均不高;根部内生固氮菌种类总体多于叶部,土壤固氮菌与根部内生固氮菌相似度高于叶部。不同竹种不同器官间固氮菌Shannon多样性指数差异显著,孝顺竹叶部(2.73)与土壤(2.70)大于根部(2.53)(P<0.05),狭叶青苦竹根部和毛竹根部大于叶部和土壤(P<0.05)。植物样品随机克隆测序对比得到83株固氮菌,仅12株为可培养固氮菌株,分别属于慢生根瘤菌属Bradyrhizobium、Dechlorosoma、固氮螺菌属Azospirillum、肠杆菌属Enterobacter、Kosakonia、变形杆菌属Gammaproteobacteria、红长菌属Rubrivivax和Azohydromonas。系统发育树结果表明:3种竹子内生固氮菌明显不同于其他植物。【结论】土壤环境、竹子种类及组织器官均能影响竹子内生固氮菌的结构特征和多样性,定殖于根部的内生固氮菌多样性显著高于叶部。3种竹子内生固氮菌种类与已报道的禾本科Gramineae植物差异显著。图4表4参30。