牡丹根腐病病株和健株根内微生物菌群的差异

为有效防控牡丹根腐病,采用Illumina MiSeq测序技术对牡丹健康及患病植株根部样本中细菌16S rRNA基因V5—V7可变区、真菌ITS基因进行高通量测序分析,以明确牡丹根腐病发病植株和健株根部组织中细菌、真菌菌群结构差异,解析牡丹根腐病的发生机制。结果表明,与健株相比,患病植株中细菌和真菌群落丰富度均降低;真菌种群多样性显著降低,但细菌种群多样性差异不大。细菌优势菌的相对丰度在门、属水平上发生了变化,与健株相比,患病植株中变形菌门(Proteobacteria)相对丰度明显增加,增加了34.03个百分点,厚壁菌门(Firmicutes)相对丰度明显降低,降低了65.00个百分点;在属水平上,链霉菌属(Streptomyces)和固醇杆菌属(Steroidobacter)细菌相对丰度增加,分别增加了3.56、0.38个百分点,而假诺卡氏菌属(Pseudonocardia)细菌相对丰度明显降低,其降低幅度为13.42个百分点。真菌优势菌的相对丰度在在门、属水平上也发生了显著变化,与健株相比,患病植株中担子菌门(Basidiomycota)相对丰度明显增加,增加了9.21个百分点,子囊菌门(Ascomycota)相对丰度明显降低,降低了1.61个百分点;Hymenula和Dactylonectria属相对丰度显著增加,增加了30.71、11.69个百分点,Unclassified-p-Ascomycota和外瓶霉属(Exophiala)真菌相对丰度明显降低,其降低幅度分别为18.28、4.41个百分点;同时推测病株样本中独有的真菌属如Kurtzmanomyces、Unclassified_f__Nectriaceae和Unclassified_o__Hypocreales可能与牡丹根腐病的发生关系密切。真菌功能类群预测结果表明,患病植株中与植物病原菌相关的类群及腐生菌类群显著高于健株。综上,牡丹根腐病改变了牡丹病株根部组织中细菌和真菌的菌群结构,尤其是发病根部组织中与植物病原菌相关的真菌种群相对丰度显著高于健康组织。