刺兒菜內生細菌多樣性對鎘脅迫的響應

摘要［目的］探究不同內生菌群落對鎘（Cd）脅迫的響應以及對宿主Cd積累的影響。［方法］以刺兒菜內生菌為研究對象，通過土壤滅菌重塑其群落結構，利用16SrDNA基因高通量測序明確Cd脅迫下不同刺兒菜內生細菌群落結構變化及其對刺兒菜富集特性的影響。［結果］內生菌重塑（ST）處理明顯改變了內生菌群落結構，增加了內生細菌群落多樣性。Cd脅迫下一些能夠促進植物生長的細菌，如鞘氨醇單胞菌屬、德沃斯氏菌屬成為優勢類群。Cd脅迫處理中刺兒菜的生物量顯著高于對照組，其中根、葉生物量在Cd脅迫下顯著增加（Plt;0.05）。內生菌重塑（ST）處理顯著提高刺兒菜Cd含量與Cd累積量（Plt;0.05）。［結論］刺兒菜植株內不同內生細菌群落對Cd脅迫的響應不同，并影響著刺兒菜對Cd的富集能力。

關鍵詞刺兒菜；鎘脅迫；內生細菌；多樣性

中圖分類號X171"文獻標識碼A"文章編號0517-6611（2024）24-0059-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.24.014

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

ResponseofEndophyticBacterialDiversityinCirsiumarvensetoCadmiumStress

LIUJia-li1，LIMing-fei1，WUQuan-wei2etal

（1.SchoolofLifeSciencesandEngineering，ShenyangUniversity，Shenyang，Liaoning110044;2.GuonengNingxiaLingwuPowerGenerationCo.，Ltd.，Lingwu，Ningxia751400）

Abstract［Objective］Toexploretheresponseofdifferentendophyticbacterialcommunitiestocadmium（Cd）stressandtheirimpactonhostCdaccumulation.［Method］TakingtheendophyticbacteriaofC.arvenseastheresearchobject，thecommunitystructurewasreshapedthroughsoilsterilization，andhigh-throughput16SrDNAgenesequencingwasusedtoclarifythechangesinthecommunitystructureofdifferentendophyticbacteriaofC.arvenseunderCdstressanditsimpactontheenrichmentcharacteristicsofC.arvense.［Result］Endophyticreshaping（ST）treatmentsignificantlychangedthestructureofendophyticbacterialcommunitiesandsignificantlyincreasedtheirdiversity.UnderCdstress，somebacteriathatcouldpromoteplantgrowth，suchasSphingomonasandDevosiabecamedominantgroups.ThebiomassofC.arvenseincadmiumstresstreatmentwassignificantlyhigherthanthatinthecontrolgroup，withasignificantincreaseinrootandleafbiomassunderCdstress（Plt;0.05）.Thereshapingofendophyticbacteria（ST）significantlyincreasedthecadmiumcontentandaccumulationinC.arvense（Plt;0.05）.［Conclusion］DifferentendophyticbacterialcommunitieswithintheC.arvenseplanthavedifferentresponsestoCdstressandaffectitsabilitytoaccumulateCd.

KeywordsCirsiumarvense;Cdstress;Endophyticbacteria;Diversity

重金屬鎘在土壤與植物中有較高的遷移率，不僅影響植物發育、降低作物品質與產量，甚至可以通過食物鏈進入人體，嚴重危害人類健康^［1］。土壤重金屬修復已經成為全球關注的熱點問題。與傳統的修復方法對比，植物修復具有良好的前景，利用富集或超富集植物提取、鈍化或轉化土壤中重金屬。然而，富集植物受區域氣候、環境因子以及污染物毒害等因素的影響，迫使植物修復技術的應用受限。增強植物對重金屬的耐受性以及促進其對Cd的吸收與轉運是提高植物修復效率的2種重要途徑^［2］?！?br>