在植物的里面(内生菌)和名义(附生菌)皆存在着无数的微生物, 组成植物微生物组(plant microbiome)[1]。植物内生微生物弥远与植物共同进化, 与宿主植物竖立了共生关系[2]。植物内生菌参与了植物的繁多生命过程, 如通过分泌助长激素(举例吲哚乙酸IAA)来促进植物助长[3]男同 動漫, 促进植物对营养元素氮、磷的得回[4-5], 调换植物免疫系统, 增强对病原菌的违抗力[6]等。内生微生物时时受宿主植物类型、植物不同部位、植物助长环境和泥土类型等多种要素的影响[7-8], 但缺陷因子随环境条目的变化而变化, 目下还莫得和解的定论。
时时复说, 不同植物疏导部位微生物群落存在一定的相反, 对杨树Populus, 槲皮树Quercus和松树Pinus三培植物根内微生物进行454扩增子测序, 效用标明植物类型是影响木本植物根内细菌群落相反的主要因子[9]；进一步, 应用16 S rRNA基因Illumina测序时代对18种草根内和根际微生物的研究中相通发现植物类型是影响草根部微生物群落分化的主要因子[10]；但是应用焦磷酸测序时代分析发现归并助长环境下的拟南芥(Arabidopsis thaliana)与其近缘种碎米荠(Cardamine hirsuta)根内微生物群落莫得权臣相反[11]；雷同的, 对仙东谈主掌科两培植物Myrtillocactus geometrizans和Opuntia robusta遴选16 S rRNA Illumina测序时代对其根内、根际微生物分析标明, 植物类型对两培植物之间根部微生物群落的分化的影响很小[12], 说明不同宿主对其微生物组的采用作用不一样。同培植物不同部位微生物组存在一定相反, Gottel等[13]应用16S rRNA基因454测序行径比较了成年杨树根内和根际细菌群落的组成, 发现二者在组成和群落结构上存在权臣相反。同期, 植物的各部位又存在细巧的辩论, Bai等[14]通过分离培养时代和无菌植物微生物定殖现实, 发现拟南芥根际和叶际微生物群落结构表示不同, 但微生物群落组成部分疏导, 而且领有共同的功能。泥土是植物内生菌的“种子库”[15], 影响着植物内生菌的组成, 泥土中微生物各类性权臣高于植物内生微生物群落。在微生物组成上, 泥土与植物内生菌存在一定相反, 从门水平上看植物内变形菌门相对品貌较高, 而泥土中放线菌门更高[16]；从更初级的分类水平上看, 举例属、种水平, 则因宿主和外界环境而异, 举例有研究发现, 干旱条目下多种草的根内链霉菌属Streptomyces权臣加多, 与泥土存在权臣相反[10]。尽管对不同植物地上地下不同部位微生物研究的许多, 但对当然现象下助长的植物, 尤其是严苛环境下的高寒草甸上风植物研究较少。不同上风植物根内、叶内原核微生物群落的组成、缺陷耗损因子额外与非根际泥土微生物群落在组成和结构上的相反和辩论还有待进一步探索。
青藏高原高寒草甸是一类紧迫的生态系统和峻岭植物基因库, 亦然我国主要的自然牧场, 而草甸植物尤其是上风植物对草地畜牧业发展和高寒生态系统功能的保管具有紧迫有趣。有研究发现植物内存在宿主特异性内生菌, 这些内生菌在凉爽条目仍然具有熔化矿物磷, 想法卵白酶等功能, 在凉爽条目下阐述出冷符合性[2, 17], 可能通过协助植物营养接收等作用来匡助植物在凉爽条目下健康助长。青藏高原特殊的高寒缺氧环境, 属于众人变化的明锐区和生态系统的脆弱地区, 阐发高寒草甸上风植物与微生物的互相作用, 对系统领略高寒生态系统的结构、功能和保护有着紧迫有趣。青藏苔草(Carex moorcroftii)、火绒草(Leontopodium jacotianum)、峻岭嵩草(Carex parvula)是青藏高寒草原、高寒草甸的上风植物。咱们以这三培植物为对象, 研究了植物叶内、根内和非根际泥土的原核微生物群落的组成和各类性, 旨在揭示以下三个科知识题：1)叶内、根内和非根际泥土的原核微生物群落的结构和各类性的相反；2)原核微生物群落与样品开头类型(植物叶内、根内以及泥土)、不同植物类型之间的关系；3)植物叶内、根内特有的内生菌额外潜在的功能。
1 材料与行径 1.1 研究区概况本研究采样点在中国科学院青藏高原研究所那曲生态环境概述不雅测研究站(E 91°12′, N 30°31′)。该现实站位于藏北高原的土产货那曲县境内, 海拔均在4450 m以上, 属于高原亚寒带季风半湿润局势区, 年均降水量为406.2mm, 多连合在6—9月间, 相对湿度唯独51%[18]。青藏高原上漫衍着各类草大地积约1.4亿hm2亩, 其中高寒草甸约占50%, 是那曲草原畜牧业的主要草地应用类型, 植被群落以高寒小嵩草草甸、藏嵩草草甸群落为主, 亦然我国第五大放牧区。讨论到植物类型对植物微生物的影响, 本研究在那曲现实站的高寒草甸上中式了两种单据叶植物青藏苔草(Carex moorcroftii)、峻岭嵩草(Carex parvula)和一种双子叶植物火绒草(Leontopodium jacotianum)为研究对象。青藏苔草和峻岭嵩草属于苔属植物, 火绒草属于火绒属植物, 这三培植物是高寒草甸三种典型的草本植物, 漫衍以前[19]。
1.2 网罗行径于2018年7月份助长季网罗植物。将整株植物挖出, 用无菌剪刀分别剪部分植物嫩叶和嫩根, 分别装在50 mL无菌离心管里, 取每一个植物样品时对应地取植物邻近0—10 cm深的非根际泥土装入50 mL无菌离心管中。每培植物额外对应的泥土均网罗6个重迭样品。网罗的样品放在冰块上运回现实室-20℃雪柜保存, 进行后续分子现实。
1.3 DNA索取、PCR扩增及高通量测序将泥土平直称量到带有无菌玻璃珠的离心管中, 用Mini-bead beater(Biospec MiniBeadbeater-16, USA)落空；根和叶分别用灭菌后的PBS缓冲液(PBS：130 mM NaCl, 7 mM Na2HPO4, 3 mM NaH2PO4, pH 7.4)清洗6次, 充分洗掉名义附着物, 液氮磨碎后放入带有无菌玻璃珠的离心管中。泥土、叶内、根内总DNA证据MO BIO的DNA索取试剂盒(Power Soil DNA Isolation kit)的进程索取, 对索取的DNA应用NanoDrop 2000分光光度计进行质地检测, 将高质地的DNA模板和解稀释到10 ng/μl用于后续的16S rRNA基因的PCR响应。本现实顶用到的扩增引物为：515F(5′-GTGYCAGCMGCCGCGGTA-3′), 909R (5′-CCCCGYCAATTCMTTTRAGT-3′)[20]。响应体系为25 μl：包括2 ×Es Taq Master Mix (康为世纪, 中国) 12.5 μl、引物各1 μl(浓度为1 μM)、DNA模板10 ng、超纯水(ddH2O) 9.5 μl。PCR响应要津为:预变性(94℃, 4 min), 变性(94 ℃, 30 s), 退火(55 ℃, 30 s), 延长(72 ℃, 45 s)共30个轮回, 终末72 ℃再延长10 min。扩增居品应用胶回收试剂盒AxyPrep DNA Gel Extraction Kit(Axygen Biosciences, Union City, CA, USA)纯化后, 应用NanoDrop分光光度计进行质地检测, 及格的样品进行等摩尔质地羼杂, 使用TruSeqⓇ DNA PCR-Free Sample Preparation Kit建库试剂盒建库并应用Illumina HiSeq测序仪进行PE250测序。
1.4 生物信息解决双端测序下机数据用Flash-1.2.8软件[21]合并, 不相通品证据barcode的唯独性借助Fastx Toolkit软件(hannonlab.cshl.edu/fastxtoolkit/ind3ex.html)进行拆分。序列的质控、过滤、嵌合体的去除应用QIIME[22]平台上进行：低质地的序列(Q < 30)和长度不及300 bp的序列去掉, 嵌合体遴选UCHIME[23]算法过滤, 进而得到高质地的测序数据。应用QIIME平台的CD-HIT算法将具有至少97%相似性的序列聚类为一个操作分类单位(Operational Taxonomic Units, OTU)。遴选RDP classifier[24]算法对97%水平OTU进行分类学分离, 16S rRNA基因比对数据库为Greengenes(V13.8), 去除分类为叶绿体以及未分类的OTU。为了策画α各类性以及β各类性, 将通盘样品立时重抽样到1000条序列, 终末总计得到3769个OTU。
1.5 统计分析用Kruskal-Wallis和Dunn′s Kruskal-Wallis Multiple Comparisons[25]检修门水平微生物类群的品貌在植物不同部位和不同植物之间的相反。不同部位疏导OTUs比例的venn图由线上工作器用具构建()。α各类性指数包括Shannon各类性指数、物种均匀度(Pielou′s evenness index)以及不雅察到的物种数(Observed species)借助R中vegan包中的“diversity”函数, “specnumber”函数, “estimate”函数完成策画。应用R中的vegan包的“vegdist”函数策画Bray-Curtis相异矩阵, 然后应用vegan包中“metaMDS”函数进行非度量多维圭臬分析(NMDS)。置换多元方差分析(PERMANOVAs)[26]用来检修微生物群落结构组成在不同部位和不同植物类型间的相反。应用STAMP[27](v2.1.3)软件的Kruskal-Wallis H-test和Welch′s多重检修行径找出与泥土有权臣性相反的内生菌OTU。进一步, 应用PICRUSt, 基于KEGG数据库来权衡叶内和根内高品貌相反OTU(相对品貌>1%)的潜在功能。
2 效用 2.1 三培植物不同部位微生物组成青藏苔草、火绒草、峻岭嵩草叶内、根内以及非根际泥土原核微生物在门分类水平上的组成如图 1所示。其中, 变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)在三培植物叶内和根内占据主导地位, 平均相对品貌之和高达70%以上；而泥土中则以变形菌门、放线菌门、拟杆菌门和酸杆菌门看成上风门类, 平均相对品貌之和高达60%以上。各门类在各部位和不同植物中的相对品貌以及相反性见表 1。效用标明, 放线菌门、拟杆菌门、绿弯菌门(Chloroflexi)、泉古菌门(Crenarchaeota)、浮霉菌门(Planctomycetes)、芽单胞菌(Gemmatimonadetes)、蓝细菌(Cyanobacteria)在泥土中相对品貌较高, 与根内和叶内有权臣性相反(P＜0.001)；而叶内富含变形菌门和厚壁菌门, 与根内和泥土相比具有权臣相反(P < 0.001)；根内大部分门类相对品貌介于泥土和叶内之间。叶内, 根内以及泥土之间的venn如图 2, 根内与泥土有27.7%的共有OTUs, 而叶内与泥土有14%的共有OTUs, 说明植物根系微生物拼装受泥土微生物群落的影响更大, 而叶微生物群落的拼装则较少依赖于泥土微生物群落。另外, 泥土中存在无数特有的微生物, 比例达到42.5%。
麻豆在线从不同植物来看, 唯独变形菌门、厚壁菌门、拟杆菌门、疣微菌门(Verrucomicrobia)以及FBP门在疏导部位不同植物之间有权臣性相反(表 1)。两种单据叶植物青藏苔草与峻岭嵩草叶内在变形菌门、拟杆菌门相对品貌上有权臣性相反；根内在厚壁菌门、疣微菌门有权臣性相反。双子叶植物火绒草与单据叶植物峻岭嵩草叶内在厚壁菌门、拟杆菌门以及FBP相对品貌上有权臣性相反；根内在厚壁菌门上也有权臣性相反。而双子叶植物火绒草与另一种单据叶植物青藏苔草各上风微生物门无权臣性相反。三培植物对应的泥土间在通盘门类上皆无权臣性相反, 说明植物对内生菌有更强采用性。总体来看, 大多数原核生物门类(13个门)在叶内、根内和泥土样品间具有权臣性相反, 而少数门类(5个门)在不同植物疏导部位或泥土之间具有权臣性相反。说明了样品开头类型, 亦可说叶内、根内以及泥土的空间生态位分异是形成微生物组成相反的主要原因, 而植物种类对植物微生物的采用性相对较小。
2.2 植物内生原核微生物群落的α各类性咱们策画了三培植物不同部位内生原核微生物群落的Shannon各类性指数、物种均匀度(Pielou′s evenness index)以及不雅察到的物种数(Observed species)(表 2、图 3)。疏导植物不同部位叶内、根内以及泥土α各类性均具有权臣性相反(P＜0.001), 而况从叶内、根内再到泥土, α各类性逐渐升高。此外, 泥土样品间α各类性相反较小, 而叶内和根内样品间α各类性相反较大。从不同植物类型来看, 三培植物在泥土和根内α各类性上均具权臣性相反(P＜0.05), 但在叶内α各类性上莫得权臣性相反。另外, 青藏苔草在叶内和根内Shannon各类性、均匀度和不雅察到的物种数上皆要高于峻岭嵩草和火绒草。单据叶植物青藏苔草与火绒草α各类性在泥土和根内均莫得权臣性相反, 而两种单据叶植物青藏苔草和峻岭嵩草α各类性在泥土和根内有权臣性相反, 这种效用说明植物类型对微生物的采用性较弱, 与前边物种组成的分析效用是一致的。
2.3 影响植物微生物群落相反的要素基于Bray-Curtis距离的非度量多维圭臬分析(NMDS)用来展示微生物群落间的相反(图 4)。在NMDS图中, 领先不错看到通盘样品按照不同部位在NMDS1维度分开, 说明植物部位对植物微生物群落结构的分化有影响；其次, 在NMDS2维度, 疏导部位按照植物类型聚拢形成不同的集团, 标明不同植物类型对微生物群落结构相反也有一定的影响。另外, 根内微生物群落处于叶内和泥土样品之间, 而叶内和泥土微生物群落相隔较远, 说明了微生物在植物根内的定殖受泥土微生物群落影响更大, 而植物对叶内微生物群落的采用受泥土微生物群落影响较小。
基于Bray-Curtis距离置换多元方差分析(PERMANOVA)检修微生物群落结构组成在不同因子间的相反(表 3)。效用标明, 样品类型(叶内、根内、泥土)、植物类型以及二者的交互作用皆对微生物群落相反有权臣性影响, 总计解释了微生物群落51.94%的变异。其中样品类型对微生物群落间相反孝敬度最大(R2=20.13%, P＜0.001), 其次是植物类型和样品类型的交互作用(R2=17.40%, P＜0.05), 而植物类型对微生物间变异的孝敬度为14.41%(P＜0.001)。
2.4 植物内生特异性OTU和中枢OTU部分微生物不错从泥土和根际鼎新到植物里面, 但不同部位如叶内和根内也存在特定的与泥土有权臣性相反的微生物类群。在OTU水平上, 咱们将不同植物不同部位分别进行相反比较, 将与泥土有权臣性相反而况相对品貌高于泥土的内生OTU界说为植物富集OTUs(enriched OTUs)。青藏苔草、火绒草和峻岭嵩草叶内分别发现了16个、27个和3个富集OTUs, 相对品貌之和为39.41%、15.01%、42.10%, 这些OTUs主要来自变形菌门和厚壁菌门, 且在泥土中相对品貌很低, 大部天职生富集OTUs在泥土中相对品貌小于0.01%, 在青藏苔草、火绒草和峻岭嵩草邻近泥土中对应的相对品貌之和分别为为0.72%、0.51%、0.03%, 与在叶内的高品貌形成权臣相反。部分叶内富集OTUs能分类到属水平上, 包括假单胞菌属(Pseudomonas)、不动杆菌属(Acinetobacter)、渺小杆菌属(Exiguobacterium)、农杆菌属(Agrobacterium)、鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas)等。根内富集OTUs在青藏苔草、火绒草和峻岭嵩草等分别为16个、48个和11个, 这些OTUs主要来自变形菌和放线菌门, 相对品貌之和为17.90%、33.97%、9.62%, 对应在泥土中的相对品貌为3.72%, 0.79%, 0.03%。雷同的, 部分根内富集OTUs能分类到属水平上, 包括假单胞菌属、不动杆菌属以及德沃斯氏菌属(Devosia)。为了进一步阐发哪些属在叶内或根内属于上风属, 咱们隶属水平上进行相反分析发现, 假单胞菌属, 不动杆菌属, 鞘氨醇单胞菌属以及德沃斯氏菌在叶内或根内属于上风属且与泥土有权臣相反, 四种属在三培植物不相通品类型的相对品貌及相反分析如图 5所示, 假单胞菌在青藏苔草叶内、峻岭嵩草根内以及火绒草的叶内和根内均权臣富集, 在火绒草中相对品貌高达30%, 且与泥土有权臣性相反；不动杆菌属在三培植物叶内和根内品貌权臣高于泥土；鞘氨醇单胞菌在三培植物叶内相对品貌高于根内和泥土；德沃斯氏菌在三培植物根内相对品貌较高, 独特是在峻岭嵩草中权臣地富集。这些相反体现了不同部位和不同植物对不同属的采用性。
在这些富集OTU当中有一部分OTU出当今80%以上的样品中(总计18个样品, 出现频率大于或即是15), 咱们将这部分OTU界说为中枢OTU(表 4)。在叶内共有6个中枢OTU, 总的相对品貌为25.62%, 其中, 一个属于Bacillales, 三个OTU属于Pseudomonadales, 另外两个OTU分别属于Enterobacteriales和Rhizobiales；根内发现4个中枢OTU, 总的相对品貌为14.13%, 其中, 两个属于Pseudomonadales, 另外两个分别属于Rhizobiales和Actinomycetales。应用KEGG数据库对相对品貌高于1%的富集OTUs进行功能权衡, 咱们在level 2水平上共发现了37个基因功能, 包括多种代谢过程如氨基酸代谢、碳水化合物代谢、次生代谢居品生物合成等, 环境信息解决过程如信号分子互相作用、信号转导以及膜转运；细胞过程如细胞通顺、细胞助长和逝世以及细胞通信, 这些潜在的生物功能, 为植物-微生物的互相作用奠定了基础。
3 接头 3.1 空间生态位的相反是决定叶内, 根内, 泥土原核微生物群落的缺陷因子通过对高寒草甸三种上风植物青藏苔草、火绒草、峻岭嵩草叶内生、根内生以及泥土原核微生物组的研究, 发现样品类型是影响植物原核微生物组相反的最主要因子, 体现了叶内, 根内, 非根际泥土三者在空间上生态位的相反, 而植物类型对不同部位微生物的采用性相对较弱。从门水平上看, 植物内生原核微生物组皆所以变形菌门、放线菌门、酸杆菌门、拟杆菌门和厚壁菌门为上风菌群[16, 28], 但不同部位主要门的相对品貌有权臣性相反。变形菌门的相对品貌从泥土到根内和叶内不断升高, 在根内和叶内平均相对品貌占比皆杰出了50%；而放线菌门在泥土中相对品貌最高, 在根内和叶内相对品貌镌汰。在对杨树不同部位(泥土, 根内, 茎, 叶内)的研究中也发现相似的论断[29]；水稻的根内微生物与泥土有权臣性的相反, 而况变形菌门的变化趋势和本研究一致[30]。在OTU组成上, 根内与泥土共有28%的共有OTUs, 而叶内与泥土共有OTUs为16.2%, 说明唯独部分泥土微生物约略参预植物的根内和叶内, 植物内生部位对微生物的采用作用更强[31]。相比于样品类型, 植物类型对微生物的采用性较弱。本研究发当今门分水平上绝大部分原核微生物在叶内, 根内, 泥土之间有权臣性相反, 而在不同类型植物之间莫得权臣性相反。雷同的, 在α各类性上叶内, 根内, 泥土间皆阐述出权臣性相反, 而三培植物叶内α各类性之间无权臣相反。而况不管是各类性、均匀度也曾不雅察到的物种数, 泥土微生物α各类性远高于根内和叶内, 其中, 叶内的α各类性最低。泥土营养相对含量较低, 同期受到植物分泌物、枯枝落叶的影响较大, 原核微生物各类性高；而植物的地上部分独特是植物的叶, 弥远知道在环境严苛的空气当中[32], 高温暴晒、紫外线的激烈照耀、叶内的特殊化学环境等要素使得唯独部分微生物能定殖在叶表和叶内, α各类性较低。另外, 咱们发现泥土微生物群落的α各类性变异进程最小, 说明泥土样本之间的相反较小；而叶内和根内变化较大, 独特是叶内微生物群落变异最大。在对拟南芥额外近缘种的研究中发现根内微生物群落在去掉小于20条序列的OTU后, 样品之间的微生物群落趋于厚实[11], 说明脱落物种是形成样品之间植物内生菌相反的主要原因。在群落结构上, 本研究发现不相通品类型和不同植物间微生物群落结构皆阐述出权臣性相反, 样品类型对微生物群落结构相反的孝敬度为20.13%, 而植物类型对微生物群落结构相反的孝敬度为14.41%, 植物部位和非根际泥土对微生物的激烈采用作用在其他植物中也得到证明。研究发现同属三种龙舌兰叶内和根内原核微生物群落结构存在权臣相反, 其中植物部位对原核微生物群落结构相反孝敬度高达47.9%, 而植物类型的孝敬度为10.8%[16]。另一个研究发现联系于植物基因型, 杨树不相通品类型包括根内、叶内、茎以及非根际泥土之间的相反更大[29]。而本研究以相反更大的三培植物(不同纲不同属)看成研究对象, 进一步证明了植物部位以及非根际泥土的对微生物的激烈采用性。标明植物叶内, 根内, 非根际泥土存在特有的生态位, 是微生物群落构建主要的运转因子。叶内、根内以及非根际泥土对植物微生物的采用归结到底是由于微生物在不同部位生活历史的相反, 植物不错通过一系列技能来耗损和采用微生物, 如, 根际分泌物[15]、营养灵验性[32]、地上部分与地下部分环境相反[14]等皆可成为不同器官对生活在其中的微生物的采用；而关于非根际泥土, 领先受到植物根际分泌物的影响, 其次也会受到局势和理化性质等要素较大的影响[9], 这些相反形成了叶内、根内以及泥土微生物采用的相反。尽管植物类型对微生物的采用较弱, 但植物物种的采用作用在什么条目下比较强, 对哪些微生物类群起决定性的采用作用, 咱们了解的还有限, 尤其是对当然助长的高寒草甸植物。东谈主们对丛枝菌根与植物之间的互利共生关系[33]研究较多, 但大部分其他微生物在植物中的作用和功能还有待探索。总而言之, 植物不同部位和非根际微生物既有和解性又有特异性, 而况样品类型对微生物的采用作用大于植物类型的采用作用。
3.2 青藏高原上风植物叶内和根内高品貌OTU的的富集额外潜在功能对植物的营养接收及生态符合性有紧迫有趣本研究在对植物内生菌和泥土原核微生物对比分析中发现, 不同植物叶内和根内存在与泥土原核微生物有权臣相反的菌群(OTU)。对比较南芥根内和对应泥土微生物组成发现70个OTU在拟南芥根部权臣富集, 与泥土存在权臣性相反, 而况这些微生物类群对植物部位和植物类型之间微生物群落的相反有权臣的孝敬[11]。这些OTU尽管数目未几, 但相对品貌较高, 在群落中属于上风光种。本研究还发现, 不管是在叶内也曾在根内, 假单胞菌Pseudomonas皆权臣富集, 在根内总相对品貌为10.93%, 在叶内总相对品貌为13.43%, 而况在根内看成中枢微生物出当今绝大部分样品中(表 4)。以往的研究发现, 在不同凉爽地带的不同植物内生菌中皆分离出了假单胞菌额外联系的类群。Sheng et al(2001)报谈, 从天山山脉杰出20种高寒植物等分离出46%的内生菌与从其他凉爽地区分离出的内生菌相似, 其中假单胞菌、鞘氨醇单胞菌Sphingomonas、红球菌属Rhodococcus漫衍最以前[34], 这些类群相通存在于本研究的样品中。在高寒林区网罗的番红花Crocus albifloru等分离出数种与假单胞菌联系的高品貌内生菌, 如Pseudomonas s E3 AY745742, Pseudomonas s K94.23 AY456705, Pseudomonas trivialis AJ492831[35]。另一个研究发现, 从三种极地植物Oxyria digyna、Diapensia lapponica、Juncus trifidus等分离纯培养的内生菌株绝大部分在低温现实放部下(4℃)助长邃密而况具有活性, 包括品貌较高的假单胞菌假、根瘤菌Rhizobium、慢生根瘤菌Bradyrhizobium、伯克氏菌属Burkholderia、红球菌属, 另外还发现存58%的菌株约略熔化磷矿物, 降解几丁质、纤维素或卵白, 包括伯克霍尔德菌、叶居菌Frondihabitans、假单胞菌、鞘氨醇单胞菌和贪噬菌属Variovorax[17]。以上大部分微生物类群如假单胞菌, 根瘤菌, 慢生根瘤菌, 鞘氨醇单胞菌, 红球菌属在本研究的植物内生菌(根内和叶内)中相通聚拢。同期咱们也在叶内和根内, 独特是根内发现了多种具有潜在固氮功能的菌群, 如根瘤菌[36]、叶杆菌Phyllobacterium[37]、氨基杆菌属Aminobacter、德沃斯氏菌Devosia[38]、慢生根瘤菌[39], 这些菌群可能为非豆科植物提供氮营养。这些微生物的耐冷机制有待进一步探索, 有研究发现假单胞菌Pseudomonas sp. ID1通过产生胞外多糖看成低温谨防剂, 使其在-20℃到-80℃之间仍具有活性[40], 另外有些微生物约略分泌冷休克卵白保管细胞膜的流动性[41], 这些耐冷机制有助于凉爽条目下内生菌的生计。与此研究一致, 在对本研究中植物内生高品貌富集OTUs进行功能权衡中, 咱们发现了包括氨基酸代谢, 碳水化合物代谢, 膜转运, 信号转导等多种功能基因的存在。微生物可能通过这些潜在的功能参与植物的繁多生命过程, 匡助植物在窘境中助长。以上效用标明, 植物内生菌中存在的特定菌群, 可能在植物营养得回方面起着紧迫的作用。另外, 这些菌群具有多种潜在的功能, 可能参与协同植物在高寒环境中生计, 而况这些内生菌越过了不同植物和不同地域以前存在, 可能与植物共同进化, 对植物抗逆性、生态符合性皆具有紧迫的有趣。
4 论断对青藏高原高寒草甸三种上风植物的研究发现, 不同植物部位存在着权臣相反的原核微生物类群男同 動漫, 而况植物部位对微生物的采用性强于植物类型。高寒草甸植物里面存在着与泥土有权臣相反的内生菌, 这些内生菌可能对协助植物在条目严苛的凉爽环境中正常助长有紧迫作用。但这些微生物与其宿主植物的互作机制还有待进一步探索, 不错通过现实室现实, 如无菌苗定殖现实, 探索这些微生物的具体作用。