通过温室盆栽试验,以外源添加不同浓度的L-脯氨酸(0、50、100、200和400 mmol·L-1)为试验处理,采用实时荧光定量PCR(real-time qPCR)和宏基因组测序技术分别测定不同处理的土壤中大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)DNA拷贝数量和土壤微生物群落结构及功能,采用主成分分析比较不同处理的根际土壤微生物群落结构,利用冗余分析研究土壤养分因子与微生物群落结构的相关性,利用斯皮尔曼相关分析研究微生物群落结构功能代谢途径的相关性。
与空白对照相比,低浓度(50 mmol·L-1)L-脯氨酸处理不能够减轻棉花黄萎病的发生,高浓度(100、200和400 mmol·L-1)L-脯氨酸处理的病情指数分别下降22.51%、60.23%和64.23%。qPCR结果表明,L-脯氨酸处理不能够显著降低土壤中大丽轮枝菌拷贝数量。宏基因组测序分析表明,L-脯氨酸处理后细菌多样性Shannon指数显著增加,真菌多样性Shannon指数呈下降趋势。在属水平上,L-脯氨酸处理后类诺卡氏菌属(Nocardioides)、溶杆菌属(Lysobacter)、节杆菌属(Arthrobacter)、Phycicoccus、假单胞菌属(Pseudomonas)和毛霉菌属(Mucor)的相对丰度呈上升趋势。
不同处理下门水平细菌(A)和真菌(B)群落组成的差异分析(单因素方差分析)
属水平不同处理细菌(A)和真菌(B)优势菌群的相对丰度比较
线性判别分析表明,除浓度为100 mmol·L-1的L-脯氨酸外,外源添加L-脯氨酸处理后根际土壤微生物KEGG通路的富集情况发生改变。
A: CK vs L50; B: CK vs L100; C: CK vs L200; D: CK vs L400
基于不同处理的显著差异KEGG通路的线性判别分析
A:细菌 Bacteria;B:真菌 Fungi
引用本文:
赵卫松, 郭庆港, 崔钠淇, 鹿秀云, 李社增, 马平. 外源添加L-脯氨酸对棉花黄萎病发生及其根际土壤微生物群落的影响[J]. 中国农业科学, 2024, 57(11): 2143-2160.
ZHAO WeiSong, GUO QingGang, CUI NaQi, LU XiuYun, LI SheZeng, MA Ping. Effects of Exogenous Addition of L-Proline on the Occurrence of Cotton Verticillium Wilt and Its Soil Microbial Community in Rhizosphere[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2024, 57(11): 2143-2160.
专题:大豆抗病性、产量与品质的相关性
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