关键词:
五味子
叶际微生物
次生代谢物
群落多样性
结构分析
功能预测
摘要:
目的 五味子是传统重要中药材,叶片是五味子植株的一个关键器官。叶际微生物通过调节植物次生代谢参与许多重要生理活动。本研究基于高通量测序明确野生五味子与栽培五味子叶际微生物群落丰富度、多样性、群落组成及结构差异,对不同微生物群进行功能预测,为后续探究野生品种与栽培品种五味子叶际微生物如何影响植物次生代谢提供参考。方法采用Illumina Novaseq平台对野生与栽培五味子叶际微生物群落DNA片段进行测序,对获取的有效数据进行物种注释和丰度计算,揭示样本物种构成;进一步进行Alpha多样性和Beta多样性分类分析,挖掘样本间群落结构差异。扩增子的注释结果关联相应的功能数据库,采用PICRUSt2软件开展相关分析,并对样本中的微生物群落进行功能预测。结果1)野生品种与栽培品种叶际细菌扩增子序列变体(Amplicon Sequence Variants,ASVs)分别为2525和1516个,其中408个ASV为共有;叶际真菌ASVs分别为883和368个,其中105个ASV为共有。2)叶际细菌野生品种中占比较高的菌属为甲基杆菌属(Methylobacterium-Methylorubrum)和鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas),栽培品种中占比较高的菌属为甲基杆菌属;叶际真菌野生品种中占比较高的菌属为枝孢属(Cladosporium),栽培品种中占比较高的菌属为外囊菌属(Taphrina)和枝孢属。3)叶际微生物群落通过PICRUSt2分析及KEGG通路预测显示,野生品种在脂类运输与代谢、萜类化合物和聚酮类化合物代谢及能量产生类功能方面相对丰度占比显著高于栽培品种。结论五味子野生品种叶际微生物群落丰富度和多样性高于栽培品种。与植株次级代谢产物合成及能量产生有关的微生物群落相对丰度占比野生品种高于栽培品种。