Rhodopseudomonas palustrisPSB06剂提高辣椒产量和调节根际微生态环境
Luyun罗
裴王
Diandong王
Xiaobin史
(张3
晶晶廖
卓张
勇刘- 1重庆长江师范大学,中国
- 2湖南植物保护研究所、湖南农业科学院、中国长沙
- 3植物保护学院、湖南农业大学、长沙,中国
- 4海南省重点实验室控制病虫害,研究中心的农产品质量安全与标准海南农业科学院植物保护研究所的海南农业科学院、中国海口
- 5应用微生物学研究所,新疆农业科学院、中国Urumq
的Rhodopseudomonas palustris(r . palustris)PSB06能促进作物生长,因为它可能调节植物根部土壤中微生物群落,土壤理化性质,为作物生长创造良好的栖息地。然而,很少有研究收益率和根际微生物群落r . palustrisPSB06代理。在这项研究中,利用高通量测序研究根际土壤细菌社区PSB06治疗后的变化。结果显示r . palustrisPSB06代理胡椒产量增加了33.45%,与对照组相比,有更好的效果比其他的治疗方法。它也显著增加土壤氮浓度。r . palustrisPSB06剂改善了辣椒根际细菌α多样性和改变了群落结构。Acidobacteria、变形菌门、放线菌和壁厚菌门主要类群在所有的辣椒根际土壤样品。结果表明,土壤细菌群落与pH值呈极显著的正相关关系(R= 0.8537,P= 0.001)和总氮(R= 0.4347,P= 0.003)。九个大大丰富OTUR.palustris属于PSB06治疗(PB)组Nitrososphaera(OTU_14 OTU_109 OTU_18 OTU_8),Lysobacter(OTU_2115 OTU_13),Arenimonas(OTU_26),Luteimonas(OTU_49),Ramlibacter(OTU_70)与胡椒的总收率(呈极显著的正相关关系,R> 0.5,P< 0.05)。总体而言,我们的研究结果提供了一个理论依据研究微生物的监管R.palustrisPSB06在根际土壤。
介绍
微生物的过程中发挥重要作用的生态系统物质循环和能量流动和维护土壤生态系统功能的稳定性(郭et al ., 2021)。土壤微生物、物化性能和酶是土壤生态系统的重要组成部分,在调节土壤微生态环境和功能的关键因素。土壤微生物可以将土壤中有机质转化为植物生长所需的营养物质(阴et al ., 2013)。根分泌物发挥重要作用在生物地球化学循环,调节根际生态过程和植物的生长和发展。他们可以吸引有益微生物,影响组装的根际微生物群,提高植物适应环境的能力Bulgarelli et al ., 2012)。植物根际促生长细菌是一种有益的微生物,可以稳定地生存在植物根际,可以促进经济增长和控制土传疾病。进入根际环境之后,他们在根表面在植物和土壤微生物相互作用促进作物生长和控制植物病害。
光合细菌(PSB)是一组进行光合作用的原核生物没有氧气生产,广泛分布于土壤、稻田、沼泽、湖泊、河流、海洋和其他地方(Hohmann-Marriott和布兰肯希普,2012)。光合细菌与植物互惠共生。他们可以显著提高可用的养分在土壤修复氮和增溶的磷酸,也都是很好的促进细菌生长在植物根际(Ndona et al ., 2011;王et al ., 2019 a)。r . palustris属于公安局,这被认为是最代谢细菌。它能分解各种碳和氮源,而这也是一个重要的增长来源促进植物的根际细菌(Merugu et al ., 2011;黄et al ., 2014)。r . palustris也是一个很有前途的生物肥料,不仅通过固氮植物养分供应,但也会增加合成氮肥的利用率,从而提高作物产量和土壤肥力、促进作物生长Kornochalert et al ., 2014;Nunkaew et al ., 2014)。r . palustrisPS3有刺激作用在各种作物(黄et al ., 2014;李et al ., 2016)。叶片生长发育期间,r . palustrisPS3接种可以促进植物生长,提高硝酸吸收(许et al ., 2021)。Arashida et al。(2019)培养枯草芽孢杆菌和紫色非硫细菌r . palustris在物品中,观察diazotrophic亚文化的增长。叶面喷洒的r . palustris能改变土壤微生物群落的甜叶菊促进植物生长(徐et al ., 2016)。和r . palustrisGJ-22被证明可以促进作物生长产生IAA (苏et al ., 2017)。同时,水稻的研究还表明,接种的r . palustris可以促进植物生长,增加作物产量,改变土壤微生物群落(Kantha et al ., 2015;罗et al ., 2019)。因此,r . palustris可以有效地减少农业化肥的使用,并且有广阔的应用前景在减少化肥的应用。
作为一个有效的生物制剂,r . palustrisPSB06已经注册为农药。在这项研究中,我们比较了不同的根际细菌群落r . palustrisPSB06和其他治疗领域,分析了相关性细菌社区和辣椒的产量和物理化学性质,并专注于细菌社区的人口差异。我们的研究将提供一个理论依据揭示的机制r . palustrisPSB06影响辣椒产量和调节根际环境。
材料和方法
实验设计
现场试验进行了麦迪村(112 28°54′E 29°29′52“N), Yueshi镇,华融县、湖南岳阳城市从3月15日到2018年6月18日。辣椒品种选择在这个实验中是“Xiangyan 15”,这是生长在湖南大量从Longping种业公司。压力Rhodopseudomonas palustris(r . palustris)PSB06 (CCTCC没有:M2012518)与10个研究中使用7从湖南植物保护研究所cfu / g。和种植土壤pH = 7.74,土壤物质= 15.1 mg·g−1,可用K = 122.70 mg·g−1,可用P = 43.08 mg·g−1,总N = 1328.69 mg·g−1,总P = 864.50 mg·g−1,总K = 1818.61 mg·g−1。进行了现场试验和五组,一组是前的土壤样本实验,和其他四组实验治疗组。磅:种植前土壤样品;铅:r . palustrisPSB06发酵肉汤;m:农家肥料(2吨·μ−1鸡粪);答:传统肥料(51%桑宁复合肥料N: P2O5:K2O: 25:10:16:2吨·μ−1,湖北桑宁化工有限公司,有限公司)和CKB:淡水。每个实验处理重复了七次,共有28块,五十胡椒植物被种植在每个情节。故事情节被安排在完全随机的组。胡椒是处理r . palustrisPSB06代理在7-leaf阶段,30毫升/植物,根灌溉每隔7天3倍。经过30天的现场应用,五点取样法随机选择采样点采集辣椒根际和周围的土壤。土壤样品的四个胡椒植物收集每个站点作为一个重复的土壤样本和混合。
测定辣椒产量
胡椒水果收集自第一果期时间治疗后,收集每十天,总共三次。辣椒在每次收集和权衡,而收益率被记录。
土壤理化性质测定
胡椒根周围的土壤被摇晃收集根方法,然后风干。风干土壤样品的理化性质测定。粪便样本的pH值测量的水提物(土壤:去离子水= 1:2.5)使用多参数水质量监测仪器。总钾(TK,根据火焰原子吸收分光光度法测量,GB 9836 - 1998)、总氮(TN,根据修改后的凯氏法测量,HJ / T 707 - 2014)、总磷(TP,测量根据碳酸氢钠solution-Mo-Sb抗分光光度法测定,HJ / T 704 - 2014),和有机质(OM,根据测量的方法测定土壤有机质,gb9834 - 1988)测定土壤科学研究所,中国科学院(中国南京)。
DNA提取、PCR扩增和高通量测序
辣椒根际土壤样品在7天之后第三个灌溉。根被摆脱了根的方法,和根被放置在一个锥形瓶包含100毫升0.05 mol / L磷酸缓冲(pH = 7.0)。4植物/锥形烧瓶和动摇锥形瓶从一边到另一边洗彻底的根植物,土壤充分混合到缓冲区。拆卸清洗的根块用无菌钳锥形瓶,然后把剩下的混合物倒进一个50毫升无菌的塑料离心管在高速度13000转3分钟让土壤完全解决上层清液的离心管和丢弃。然后50毫升离心管包含土壤样本放置在冷冻干燥的冷冻干燥装置。冷冻干燥后,土壤样本彻底与无菌砂浆地面,通过一个80 -孔筛,过滤并存储在冰箱−20°C。0.5 g的每个样本准确称重DNA提取,使用快速DNA旋转工具土壤(美国议员生物医学)根据设备指令。
的总DNA浓度样本由2000年NanoDrop A260 / A280价值需要在1.8和2.0之间。所有样本的基因组DNA的浓度是30 ng·μL量化−1在放大。以样品的总DNA为模板,通用引物515 f (5 ' -GTGCCAGCMGCCGCGGTAA-3 ')和806 r (5“-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3”)被用于PCR扩增的细菌16 s rDNA片段与6 bp条形码(王et al ., 2015)。PCR反应体系如下:5μL 10×PCR缓冲(包含20更易·L−1MgCl2),4μL核苷酸(10更易·L−1),1 U Taq DNA聚合酶,1μL DNA模板,消毒ddH2O 50μL补充。PCR反应条件:pre-denaturation在95°C 10分钟,在95°C 45 s变性后,退火55°C 1分钟,在72°C扩展45年代,自行车35次。最后,它是在72°C扩展10分钟,在恒温储存在4°C。纯化PCR产品被送到南京Puvekon生物技术有限公司有限公司(中国南京)测序。清洁读取存入NCBI的序列读取存档(SRA)数据库(加入数字:PRJNA869895)。
数据分析
原始序列数据读取处理内部管道(http://mem.rcees.ac.cn: 8080)。总之,生成一个单独的样品根据不同的条形码和引物,让一个不匹配。Paired-end读取至少30 bp重叠组合的FLASH程序(Magoč扎尔茨贝格,2011),过滤Btrim程序与质量分数< 20 (香港,2011)。然后我们丢弃的序列与一个模棱两可的基地或< 200个基点。UPARSE算法被用来detecte并去除嵌合体序列(埃德加,2013)。低丰度辣子鸡(≤1计数)从OTU表中就被淘汰了。细菌代表序列为每个使用RDP OTU被分配到不同的分类群的分类数据库(席尔瓦数据库132年版)。重新取样的OTU表,重新取样得到的最低的随机序列号码,用于后续的分析。α-diversity是评估使用Chao1 Observed_richness,香农和Inv_simpson指数。加权主协调分析(Weighted_PCoA)基于unifrac矩阵,multi-response排列程序(MRPP),分析相似之处(ANOSIM)和阿多尼斯被用来测试细菌社区团体之间的差异。壁炉架测试和典范对应分析(CCA)被用来分析环境因素和细菌社区之间的关系。关键的细菌类群负责两组之间的歧视被确定使用线性判别分析(LEfSe)和线性判别分析(LDA) = 3。
统计分析
α-diversity指数和胡椒产量的差异在不同的治疗方法进行评估后由单向方差分析多个比较基于邓肯算法使用IBM SPSS为Windows (v.22.0)软件。结果的平均值±标准错误(SE)。学生t测试是用来评估两组之间的差异的土壤physichemical属性和相对丰度最高30属,被设定为与统计显著水平PMicrosoft Excel 2019 < 0.05的软件。斯皮尔曼相关系数是用于分析之间的关系的核心属四个治疗组和收益率,和结果可视化使用Cytoscape 3.6.0软件。
结果
的影响r . palustrisPSB06代理对辣椒产量
每个时间点的总收益率和收益率的胡椒计算,所示的结果图1。辣椒的产量r . palustrisPSB06 root-irrigation治疗(PB)和农业肥料(MB)组显著高于对照组胡椒时收集在第一次和第二次取样时间(P< 0.05),正式的肥料处理之间无显著差异(CB)组和对照组(CKB)。但收益率的胡椒实验组明显高于对照组,第三个采样时间(P< 0.05)。胡椒的总收率铅、MB和CB组显著高于对照组(P< 0.05)和PB组最高。与对照组相比,总收率PB的胡椒,MB和CB组增加了33.45,28.44和11.03%,分别。
图1。总辣椒产量和产量在不同的时间点。模拟显示统计知识P< 0.05为单向方差分析。
PSB06剂对土壤理化性质的影响
土壤理化性质测定种植前和治疗后30天,和所示的结果图2。种植前胡椒、pH值、总氮(TN)、可用钾(AK)播前土壤样本组的值(磅)最高,明显高于对照组(CKB),但无显著差异有机质(OM)、总磷(TP),可用磷(美联社)浓度。PB的pH值,MB和CB组显著低于CKB集团(P< 0.05),pH值PB组最低(pH = 6.9)。
图2。物理化学性质不同的治疗方法。铅、r . palustrisPSB06 root-irrigation治疗;MB,农业肥料处理;CB、正式的肥料处理;CKB,控制治疗;磅,播前土壤样本组,n= 7。”*”、“* *”、“* * *“显示治疗和对照组之间的显著差异,显著性水平P< 0.05,P< 0.01,P< 0.001。
TN和美联社的内容三个实验组明显高于CKB组(1011.86毫克/公斤)(P< 0.05),美联社的浓度在PB组最高(56.78毫克/公斤),和美联社的浓度在PB组比对照组高出49.88%。在OM浓度没有显著差异的治疗和控制。CB的TP浓度和MB组显著高于对照组(P< 0.05)。美联社CB组的浓度明显高于CKB,但没有显著区别PB, MB团体和CKB组。
的影响r . palustris根际细菌社区PSB06代理
共有1648432个高质量的原始数据序列得到35个土壤样本后的现场试验一系列质量控制,序列号从23339年到87188年。总共有4861 OTU代表序列得到每组样本的聚类相似度97%。播前土壤细菌α多样性指数的样本组(磅)和四个治疗组中所示表1。细菌α-diversity指数(Chao1 Observed_richness,香农,Inv_Simpson指数)的PB组明显高于其他四个治疗组。细菌α-diversity指数(Observed_richness,香农指数)的PB和CB组明显高于对照组(CKB), MB和CKB组之间没有显著差异。细菌α-diversity指数(Chao1和Inv_Simpson指数)的PB和CB组高于CKB组但这些组之间无显著差异。
表1。总结α多样性指数在不同的治疗方法。
共有4861个操作类群(OTU)来自35个土壤样本的识别。占主导地位的门和类所示补充图S1A。磅的主要门组变形菌门(38.87%),放线菌(11.68%)、Thaumarchaeota(7.48%),和拟杆菌(7.82%),分别为。Acidobacteria,变形菌门、放线菌和壁厚菌门都是占主导地位的门的四组辣椒根际土壤样品。在类级,占主导地位的人群所示补充图印地,辣子鸡分为80类。磅土壤样本的统治阶级是α变形菌门,β变形菌门,γ变形菌门和δ变形菌门,放线菌和Acidobacteria Gp6。统治阶级的四组辣椒根际土壤样本α变形菌门,β变形菌门,γ变形菌门和细菌,分别。在门识别水平,占主导地位的细菌群体LB组(相对丰度大于4%)变形菌门,放线菌,Thaumarchaeota,拟杆菌门和Acidobacteria。土壤样本的主要类群的PB组变形菌门(58.47%),放线菌(12.18%),和壁厚菌门(9.46%),和Thaumarchaeota (Chigarchaea: 6.19%)。的主要类群MB组土样的变形菌门(71.79%),放线菌(11.56%),和壁厚菌门(4.91%),而传统肥料(CB)治疗组变形菌门(54.57%),放线菌(14.11%)、厚壁菌门(8.69%),和拟杆菌(14.11%)。7.22%)和Acidobacteria (5.48%)。在对照组(CKB),变形菌门(69.50%),放线菌(12.60%),和壁厚菌门(5.95%)占主导地位的门。
在属级,前30名的差异属五组进行了分析,所示的结果补充图S2。结果表明,相对丰富的黄杆菌属、Gaiella Gp6、Nitrososphaera Phycicoccus和Arenimonas在LB组显著高于CKB组但显著降低Ensifer Aeromicrobium,芽孢杆菌,肠杆菌属、Factibacillus Lechevalieria, Lysobacter, Nocardioides, Paenibacillus,假单胞菌,Pseudoxanthomonas,根瘤菌,Shinella, Sphingobium, Streptophyta,链霉菌属,Variovorax。的相对丰度Gaiella、Gp6 Nitrososphaera Ramlibacter,Arenimonas在PB组显著高于对照组,而低Nocardioides肠杆菌,假单胞菌、根瘤菌和Streptophyta。的相对丰度Gaiella, Gp6MB组显著高于对照组,而低Marmoricola, Sphingomonas和Streptophyta。的相对丰度Agromyces,节细菌属、Dyadobacter Gaiella、Lysobacter Nitrososphaera, Phycicoccus, Pseudoxanthomonas Ramlibacter和VariovoraxCB组显著高于对照组,而低肠杆菌属,Ensifer Lechevalieria,根瘤菌和Sphingomonas。
根际土壤细菌群落结构差异的土壤样本之间的比较,和所示的结果图3和补充表S1。主坐标分析(PCoA)和不同的分析表明,细菌群落结构有显著差异的播前土壤样本和四个辣椒根际土壤样品。PCoA结果表明,细菌社区的播前土壤样品和四个辣椒根际土壤样品明显分离的细菌社区四个治疗组也明显分开。PCoA1和pCoA2占总变异的77.03%。不同分析的结果(ANOSIM MRPP,阿多尼斯)基于Bray-Curtis矩阵表明,LB和CKB组之间有显著差异(P< 0.01),三个实验小组(铅、MB、CB)也显著不同CKB集团(P< 0.05)。
图3。主坐标分析(PCoA)的细菌群落在不同的治疗方法。铅、r . palustrisPSB06 root-irrigation治疗;MB,农业肥料处理;CB、正式的肥料处理;CKB,控制治疗;磅,种植前土壤样本,n= 7。
相关分析的产量、物理化学性质和细菌社区
结果表明,总收率与pH值相关(R =−0.651,P< 0.001)和TK (R =−0.4237,P< 0.05)。此外,据美联社和TN、TP呈正相关,而pH值与TP负相关,TN和美联社。曼特尔测试分析被用来评估细菌群落结构和环境因素之间的关系(表2)。结果表明,土壤细菌群落与pH值呈极显著的正相关关系(R= 0.8537,P= 0.001)和TN (R= 0.4347,P= 0.003)(补充图S3)。
表2。环境因素和细菌社区之间的壁炉架测试结果基于Bray-Curtis和Jaccard距离。
此外,CCA被用来评估土壤细菌群落和生化的特性在所有组,如图所示补充图S4。土壤OM、美联社、pH值、TN和美联社之间的细菌群落结构有显著相关性播前土壤样本组(磅)和四个治疗组样本,和CCA1 CCA2占总变异的86.53%。总(氮、磷),可用(磷、钾)和pH值与土壤群落结构显著相关,解释总变异的54.60%,CCA1和CCA2解释变异的22.64%和31.96,分别。
LefSe方法被用来屏幕明显丰富OTU三个治疗组和对照组,其中12 OTU丰富PB组19 OTU CB组和4 MB的OTU集团(图4)。和9 5 2丰富OTU PB, CB, MB集团总胡椒产量呈极显著的正相关关系(R> 0.5,P分别为< 0.05)(图4一)。变形菌门,这些OTU主要属于Thaumarchaeota放线菌,Verrucomicrobia。明显丰富OTU PB组属于Nitrososphaera(OTU_14 OTU_109 OTU_18 OTU_8),Lysobacter(OTU_2115 OTU_13),Arenimonas(OTU_26),Luteimonas(OTU_49),Ramlibacter(OTU_70)。和大大丰富OTU CB组属于Nitrososphaera(OTU_18 OTU_109),Lysobacter(OTU_13),Phycicoccus(OTU_31)和Terrimicrobium(OTU_68),而不动杆菌在MB (OTU_55 OTU_74)组。
图4。LefSe三个治疗组和对照组之间的分析。(一)丰富明显OTU PB, CB, MB组与胡椒的总收率(呈极显著的正相关关系,R> 0.5,P分别为< 0.05)。(B)之间的明显丰富OTU CB和CK组。(C)之间的明显丰富OTU PB和CK组。(D)之间的明显丰富OTU MB和CK组。
讨论
这是一个环保的方法来改善作物产量和土壤环境通过引入有益微生物农业生态系统。以前的研究也表明,土壤微生物菌剂可以提高营养吸收和刺激植物生长积累后whole-inoculation过程(王et al ., 2019 a)。在我们的研究中,胡椒治疗的总收率r . palustrisPSB06、农业肥料和常规肥料显著高于对照组(P< 0.05),增加了33.45、28.44和11.03%,分别。它表明,r . palustrisPSB06接种显著增加辣椒产量,比其他疗法更好的产量增加。在以前的研究中,r . palustris也是一个很有前途的生物肥料,提高作物产量和土壤肥力通过固氮植物养分供应,增加合成氮肥的利用率(Kornochalert et al ., 2014;Nunkaew et al ., 2014)。r . palustrisPS3有刺激作用在各种作物(黄et al ., 2014;李et al ., 2016)。在农业生产中,应用程序的r . palustrisPSB06作为生物肥料减少或取代肥料和化学肥料的使用将有效降低污染物的排放造成的环境和环境安全问题在一定程度上过度使用化肥。
土壤微生物在农业生态系统发挥重要作用调节生物地球化学和营养转换(Banerjee et al ., 2018;朱et al ., 2018)。根际是plant-microbe交互系统中最活跃的区域。一些研究评估不同微生物菌剂对土壤的影响性质和植物养分吸收受控条件下(乔et al ., 2019;王et al ., 2019 b,2021年,一个)。根际细菌群落的组成和装配过程可能受到不同的根际环境的影响。在这项研究中,土壤的pH值r . palustrisPSB06、农业肥料和常规化肥组明显低于对照组,和总氮浓度增加了13.22,12.92和18.19%,分别。先前的研究表明,每一个环境变量可能有不同的驾驶影响群落组装和组成(李et al ., 2017;王et al ., 2017;赵et al ., 2017)。传统化肥和农业肥料含有大量的氮、磷元素,由植物直接吸收和利用应用环境。r . palustrisPSB06,与固氮细菌的功能,它可以间接地促进生产的辣椒生长和发育所需的营养物质通过生物固氮植物。此外,我们还分析了根际细菌微生物群之间的联系和相应的环境因素。结果表明,土壤细菌群落与pH值呈极显著的正相关关系(R= 0.8537,P= 0.001)和TN (R= 0.4347,P= 0.003)。它表明,土壤TN和pH值显著影响根际细菌群落组成,并进一步证明了氮微生物群落变化的函数和胡椒增长和发展。由于土壤化学的变化因素r . palustrisPSB06接种,如氮和pH值的主要因素解释的居民社区。Kuramae et al。(2010)还报导说,土壤pH值显著改变了微生物次生演替系列,土壤pH值在接种治疗显著不同于徵土壤。王et al。(2019)发现phosphate-solubilizing细菌有能力生产有机酸和释放营养内容,从而导致减少土壤pH值和变化相关的营养内容。在目前的研究中,TN浓度显著增加,但轻微的差异可用营养相比,对照组PSB06接种后的应用程序。以前的研究也表明,增加的细菌生长介质对土壤有效养分的影响非常有限(王et al ., 2021 b)。作为一种高效、环保的土壤管理策略,应用微生物菌剂对提高作物生产力和土壤属性通过殖民寄主植物根际和增加营养的可用性(Yilmaz桑麦资,2017;Berg et al ., 2020;Pagnani et al ., 2020)。
土壤微生物是土壤生态系统功能的主要因素(钟et al ., 2020)。然而,本地土壤微生物群落外生干扰和自然气候变化敏感哈特曼et al ., 2015;苏莱曼et al ., 2016)。人类干扰的农田土壤可以极大地影响作物根际过程,特别是根际微生物群落(Mariotte et al ., 2018)。的重要性root-associated微生物群落对植物生长和发展已被广泛认可瓦格纳et al ., 2014;Debenport et al ., 2015)。先前的研究表明,由单一菌株入侵可能会改变微生物群落组成和功能,和多样性决定了生物入侵的结果(马龙et al ., 2018)。Mawarda et al。(2020)还表示,故意释放微生物菌剂可能影响居民微生物相互作用。根际细菌群落组成在不同治疗之间的异同说明人为干扰后根际环境的变化发生。在我们的研究中,主坐标分析(PCoA)表明,细菌群落结构之间的应用程序后的实验组和对照组,表明r . palustrisPSB06灌溉改变了根际土壤中细菌群落结构。另外,根际细菌的α-diversity社区r . palustrisPSB06组显著高于对照组,表明应用程序对根际细菌群落的进化。
Soil-resident微生物群经常受到生物扰动,包括有益微生物菌剂和有害的病原体,可改变微生物群落演替,组成和多样性(熊et al ., 2017;Lourenco et al ., 2018)。在我们的研究中,我们定义了胡椒根微生物群的分类结构,主要包括Acidobacteria、变形菌门,放线菌,厚壁菌门。Acidobacteria Acidobacteria根际土壤的主要类群,广泛分布在世界各地的土壤,表明辣椒根际细菌也遵循一般的细菌社区建立(Delgado-Baquerizo et al ., 2018)。Acidobacteria可以提供高效的从土壤有机质的碳和氮循环,虽然变形菌门可以释放养分促进植物生长的有机复合体(Lugtenberg Kamilova, 2009;Eilers et al ., 2010)。放线菌通常定义为copiotrophic细菌,而Acidobacteria贫营养细菌(戴et al ., 2018)。与对照组相比,PSB06治疗组下降的相对丰度变形菌门和厚壁菌门的相对丰度增加。王et al。(2021 b)发现的相对丰度家庭喜欢Xanthomonadaceae公安局治疗后显著增加应用程序,表明公安局的引入改变了特定的居民的微生物种群。微生物入侵频繁通常开始于一个控制微生物种群和对本地土壤微生物产生影响(马龙et al ., 2018)。先前的研究试图评估的根际微生物群落的影响引入plant-growth-promoting rhizobacteria (PGPR),这表明微生物菌剂可能改变居民社区组成造成资源竞争,协同作用和拮抗作用(Zhang et al ., 2019;壮族et al ., 2021)。这些变化在某些类群的丰度的初始扰动由于微生物接种可能是由于土壤中对资源的竞争(Krause et al ., 2014)。
理解微生物类群和环境因素之间的交互作用可以揭示复杂的微生物群落结构和检测潜在的关键物种(王et al ., 2015;他et al ., 2017年)。因此,我们筛选不同治疗方法的丰富辣子鸡和分析与产量的相关性。结果表明,PB组有更多的积极的辣子鸡、比其他治疗对照组。九个明显丰富OTU PB组属于Nitrososphaera(OTU_14 OTU_109 OTU_18 OTU_8),Lysobacter(OTU_2115 OTU_13), Arenimonas (OTU_26),Luteimonas(OTU_49),Ramlibacter(OTU_70)与总胡椒产量呈极显著的正相关关系(R> 0.5,P< 0.05)。提高收益率可能microbial-crop互动的结果,我们的结果表明,合作微生物相互作用在土壤微生物大会可能起到至关重要的作用,有利于植物的生长和发展。这些细菌的功能研究也是我们的下一个研究的重点。所以,隔离和功能验证的根际微生物群为未来的工作是必要的,特别是对潜在的关键物种。它将帮助我们进一步理解这个microecosystem作物根际。
结论
r . palustrisPSB06治疗增加了辣椒产量和提高了根际土壤微生物环境通过增加细菌α多样性和改变根际细菌结构,创建了一个更健康的土壤环境对辣椒生长。
数据可用性声明
给出的数据存入SRA库的研究中,加入PRJNA869895数量。库的名称/存储库和加入号码可以找到(s)如下:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/,PRJNA869895。
作者的贡献
会、PW和ZZ进行实验和分析数据。ZXZ、JWZ和XS准备数据和表。会、YL和DW的构思和设计实验。生理和JL分析数据,撰写或审阅草稿的手稿,并批准了最终稿。所有作者的文章和批准提交的版本。
资金
这项工作得到了中国国家重点研发项目(2022 yfd1400700),国家科学基金会中国(32272517)、重庆市教育委员会科学技术研究项目(2022 nscq-msx1554), 4湖南农业科技创新基金项目(2022 cx68),和公益项目的新疆农业科学(XJGYX2019-20)。
的利益冲突
作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。
出版商的注意
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补充材料
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引用
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收到:2022年12月16日;接受:2023年1月25日;
发表:2023年2月10日。
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