《河南农业大学学报》2021年第55卷第5期刊载了安阳工学院生物与食品工程学院吴秋芳、侯立江、何玲敏、郜新强、张美玲和王景顺的研究论文——“北艾根际与非根际土壤微生物多样性的高通量测序分析”。该研究由国家青年自然科学基金项目（31802007）、安阳工学院博士基金项目（BSJ2020003）资助。责任编辑曾庆东。
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北艾为优质道地药材，产于河南省汤阴县，素有“仙艾”美称，是传统的中药材，富含精油类、黄酮类和糖类等主要成分，具有抑菌、抗虫、平喘、镇咳、祛痰、镇静及抗过敏、抗氧化、抗肿瘤等药理活性作用，广泛应用于医药产品、动物饲料以及消毒剂等日用品中。微生物是根际土壤的重要组成部分，植物生长与根际微生物相互作用。根际微生物群落结构失调会导致病原菌数量的增加，从而使作物病害加重、品质变劣、产量降低。
目前，有关艾的研究多集中于其主要化学成分的药理活性和艾叶内生菌的分离、纯化、鉴定和抑菌方面，关于北艾与根际微生物相互作用的研究尚未见报道，北艾在生长过程中与根际微生物相互作用的机制也仍不明确。因此，了解北艾根际真菌和细菌群落结构和多样性的变化，对评价土壤微生物对北艾乃至不同品种艾的生长和品质的影响具有重要意义。
根际微生物中包括大量不可培养微生物，这限制了传统培养技术在根际微生物研究中的应用，而近年来发展起来的分子生态学技术，又存在检测限低、工作量大、灵敏度低等缺点。相对于以上研究手段，高通量测序技术具有速度快、成本低、准确度高等优点，能更真实地反应环境中群落的特点。
因此，本研究采用高通量测序技术对栽培2 a的北艾根际和非根际土壤真菌、细菌群落组成的多态性和主成分进行对比分析，旨在探究宿根植物北艾根际微生物群落结构多样性及变化，为将来进行北艾的间套混作和对北艾的产量品质的影响研究提供科学依据和指导。
试验地位于河南省汤阴县扁鹊庙外2 a连作第3茬北艾地，取北艾根际土壤样品和非根际土壤样品。提取土壤总DNA并进行电泳检测。对18S rRNA ITS1-ITS2区和16S rRNA V3-V4 区的PCR扩增及测序。对OTU代表序列进行分类分析，并在不同分类水平上统计各样本群落组成。进行稀释曲线分析。
采用Shannon指数、Simpson指数和物种丰富度指数(ACE)、Chao1指数，计算微生物生态多样性指数。功能基因使用Blast在NCBI NT数据库进行比对。将优化序列根据数据库中的参考序列在门、纲、科、属的水平上进行鉴定，比较分析其群落组成、丰度以及多样性。进行主成分分析。
结果表明，北艾根际土壤真菌、细菌序列数分别比非根际土壤多16 813条和3 972条，北艾根际土壤微生物的Shannon指数、Chao1指数、Ace指数都大于非根际土壤。从真菌组成分析，2种土壤真菌优势门均为子囊菌门，主要优势属种类存在较大差异；北艾根际土壤中的优势属是unclassified-Xylariales和柄孢壳菌属；非根际土壤中的优势属是unclassified-Dothideomycetes和镰刀菌属；此外，北艾根际土壤中具有特有的球囊菌门，而非根际土壤中发现的白蘑科。从细菌组成分析，2种土壤细菌的优势门均为变形菌门，优势属均为鞘氨醇单胞菌属。主成分分析表明，土壤微生物多样性及其丰富度受北艾的种植作用的影响较大，北艾根际土壤微生物群落结构与非根际土壤存在一定差异，其多样性和丰富度大于非根际土壤。
作者简介：
吴秋芳，安阳工学院生物与食品工程学院副教授，博士，硕士生导师。主要从事植物保护和环境微生物方面研究。现为安阳工学院生物与食品工程学院棉花工程教研室主任。主持省市级科技攻关项目3项，参与多项国家级、省市级科技攻关项目，省级鉴定成果6项（主持4项）；发表学术论文20余篇，其中国外高水平论文一作6篇，核心论文10余篇；出版著作6部（参编）。
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