芽孢杆菌的接种会导致盐碱小麦根际土壤中细菌群落的微妙分类变化

《Environmental Microbiome》：Bacillus inoculation drives subtle taxonomic shifts in the bacterial communities of saline–alkaline wheat rhizosphere soil

　　

摘要

背景

土壤盐碱化严重限制了中国北部沿海地区的小麦生产，而接种促进植物生长的根际细菌（PGPR）是缓解盐胁迫的一种有前景的策略。然而，本土细菌群落对PGPR的响应机制仍不清楚，部分原因是短读长序列测序在分类学分辨率方面的局限性。本研究结合盆栽实验和田间试验，使用PacBio第三代测序（TGS）技术，研究了接种Bacillus后根际和土壤中的细菌群落动态。

结果

各处理组中占主导地位的菌门为变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）和拟杆菌门（Bacteroidetes），其中变形菌门在根际土壤中富集程度更高。Bacillus的接种改变了细菌群落结构，增加了多样性并降低了群组间的差异性，尤其是在盆栽实验中。通过群组间差异分析，鉴定出对接种有响应的关键ASVs（微生物序列变异体，ASVs），其中包括在接种处理组中富集的Pseudomonas属菌株（ASV4007），该菌株与Bacillus表现出共生作用。接种增加了功能性基因的丰度，这些基因通过PICRUSt2进行注释，涉及磷和氮循环，并提高了细菌共现网络的韧性，这体现在自然连接性上。

结论

本研究表明，Bacillus的接种重塑了本土细菌群落以减轻盐胁迫，而TGS技术作为识别关键功能类群的强大工具，为基于微生物的盐碱土修复策略的发展提供了支持。