不同种植年限羊肚菌根际土壤真菌多样性及代谢通路

Fungal diversity and metabolic pathways in rhizosphere soil of Morchella esculenta with different planting years

羊肚菌是珍稀类食药兼用菌,兼具极高的药用价值和经济价值,然而作为土生真菌,却缺乏人工设施栽培羊肚菌根际土壤优势菌群分析及主要影响其生长的土壤环境因子探索,其主要优势菌群的代谢通路研究更为鲜见。针对未种植羊肚菌、种植1年羊肚菌以及种植4年羊肚菌的根际土壤样本,通过Illumina平台Miseq高通量测序仪对羊肚菌根际土壤真菌群落进行测序,并使用FUNGuild和PICRUSt2进行真菌群落代谢通路分析。结果表明,在黏土中种植羊肚菌后,其根际土壤中真菌群落丰度和多样性都一定程度上降低,且随种植年限增长而更为明显;3组样本排在第1位的优势菌门均为羊肚菌所属的子囊菌门(Ascomycota),第一优势菌纲是粪壳菌纲(Sordariomycetes),且种植羊肚菌后相对丰度随年限增长而逐年增加;样本间优势菌属具有明显差异,新赤壳属(Neocosmospora)与毛壳菌属(Chaetomium)随种植年限增长成为优势菌属;冗余分析结果表明,子囊菌门与速效磷、速效钾呈显著正相关关系(P<0.05),与磷酸单酯酶、有机质呈显著负相关关系。FUNGuild功能预测结果表明,真菌群落主要功能为腐生真菌代谢,其相对丰度亦随种植年限增长而大幅增加;PICRUSt2功能预测结果表明,真菌主要代谢途径是由三磷酸腺苷酶(ATPase)经催化水解为无机磷,满足羊肚菌土生环境中所需的营养供给。明晰了人工栽培羊肚菌根际土壤真菌群落结构,确定了影响真菌优势菌群的主要土壤环境因子及主要优势群落的代谢路径,为人工栽培羊肚菌产业的标准化提供了科学的理论支撑。