中国兰属植物内生细菌群落多样性研究

植物内生细菌是植物微生态系统中的重要组成部分，具有多种有益的生物学功能，已成为植物微生物学科具有挑战性的研究领域。兰花是我国十大名花之一，具有很高的观赏价值和重要的经济地位。本项目以野生的中国兰属代表植物春兰（Cymbidium goeringii）、蕙兰（Cymbidium faberi）为材料，应用非培养的T-RFLP/DGGE、16S rDNA文库构建等方法并结合分离培养方法，揭示中国兰属植物内生细菌群落多样性特征信息、优势种群、时空动态分布规律及与宿主植物的"和谐联合"关系；分离筛选具有促生功能的菌株，获得具有研究和应用价值的植物内生细菌资源。研究结果将促进对中国兰属植物微生态系统中内生细菌生态学特征的认识，为植物内生细菌的合理利用起到积极推动作用，也将为我国兰花的规模化生产做出贡献。

本研究采用16S rRNA基因克隆文库构建和T-RFLP等非培养方法对浙江天目山春兰和蕙兰根内生和根际细菌群落多样性进行了分析。采用分离培养方法对天目山春兰、蕙兰及温室盆栽蕙兰根内生细菌多样性进行了研究。筛选了可分泌IAA、ACC脱氨酶及铁载体的内生功能菌株。. 对构建的内生细菌16S rRNA基因克隆文库进行分析表明，天目山春兰和蕙兰内生细菌群落均包含变形菌门、拟杆菌门、厚壁菌门、放线菌门的细菌。最优势类群为γ-变形菌纲，哈夫尼菌属、肠杆菌属分别为春兰、蕙兰根内生细菌的最优势菌属。. T-RFLP技术对春兰和蕙兰根内生和根际细菌群落多样性分析显示，各细菌类群在每个样品中所占比例不同，γ-变形菌纲为优势类群。PCA分析显示根内生和根际细菌群落结构显著不同，说明根内和根际这两种不同的生境对细菌类群影响较大。. 分离获得63株野生春兰根内生细菌属于变形菌门及厚壁菌门的7个属，其中芽孢杆菌属为最优势菌属；97株野生蕙兰根内生细菌分属于变形菌门及厚壁菌门的13个属，Lelliottia为最优势菌属；52株温室盆栽蕙兰根内生细菌属于变形菌门及放线菌门的9个属，优势菌属为草螺菌属。. 筛选到可分泌IAA、ACC脱氨酶及铁载体的内生细菌分别为183株，76株和47株。经细菌16S rRNA基因序列分析显示：可分泌IAA及铁载体的内生细菌属于变形菌门、厚壁菌门及放线菌门；可分泌ACC脱氨酶的细菌属于变形菌门、厚壁菌门、放线菌门和拟杆菌门。. 据目前所知，首次通过非培养方法发现Schlegelella、Silvimonas、Peredibacter、Tumebacillus、Actinotalea 5个属的细菌可生存在植物体内；Lelliottia属的细菌首次作为植物内生细菌被分离得到；柄杆菌属、西地西菌属、克吕沃氏菌属、Lelliottia、分支杆菌属、Chitinophaga、土地杆菌属、短芽孢杆菌属这8个属的细菌首次报道可产ACC脱氨酶；菌株ehR17可能为潜在的新种。. 以上结果表明天目山春兰、蕙兰内生细菌群落具有丰富的多样性。植物内生细菌的群落结构与宿主基因型及生长环境有关，宿主基因型相同时，内生细菌的群落结构更多的会受环境因素影响，而在环境因素相同时，宿主植物的基因型则作为主要影响因素。