【摘要】：植物馴化和育種是農(nóng)業(yè)產(chǎn)生和發(fā)展的基礎(chǔ),對人類社會文明產(chǎn)生巨大影響�，F(xiàn)代品種的狹窄遺傳背景正逐漸成為作物改良的主要瓶頸,而近緣野生種類為作物的馴化和育種提供了機遇。根際微生物已被證明可賦予植物新的抗逆性與生態(tài)功能。然而,植物馴化是否影響根際微生物群落的組裝和生態(tài)功能還不清楚。本文以野生、半野生、栽培和廣適種大豆根系微域為研究對象,通過盆栽試驗,分別將這些大豆品種種植于來自東北、黃淮海和南方地區(qū)的土壤中,再通過16S rDNA高通量測序技術(shù),研究不同大豆根區(qū)、根際、根內(nèi)、根瘤內(nèi)等四個部位微生物群落的結(jié)構(gòu)與組成,分析不同大豆品種之間根際微生物群落的差異,探究了不同大豆品種對根瘤內(nèi)生菌群落的影響。得到以下結(jié)果:(1)大豆根系微生物群落主要受土壤、根系部位和大豆品種的影響。東北、黃淮海和南方地區(qū)的大豆根系微生物群落具有顯著差異。從根外到根內(nèi),微生物的豐富度和多樣性逐漸降低,差異OTUs逐漸增多,根系的過濾作用逐漸增強,且不同大豆品種根系微域?qū)TUs具有各自的選擇過濾作用。通過網(wǎng)絡(luò)分析發(fā)現(xiàn),野生大豆根內(nèi)細菌網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更復(fù)雜,半野生、栽培和廣適種大豆根際細菌網(wǎng)絡(luò)更復(fù)雜,根內(nèi)細菌群落易受大豆種類影響,并且根區(qū)、根際和根內(nèi)的關(guān)鍵物種不同。(2)不同土壤中大豆根際微生物群落結(jié)構(gòu)具有顯著差異。從野生、半野生到栽培再到廣適種大豆,在東北土壤中,根際細菌豐富度和多樣性沿此順序逐漸降低,然而在黃淮海和南方土壤中,豐富度和多樣性變化與之相反;不同大豆品種的核心OTUs數(shù)目所占比例較小,但其相對豐度較大。不同大豆品種共同擁有的核心類群,包括Ensifer、Bradyrhizobium、Mesorhizobium、Rhizobium、Pseudomonas、Novosphingobium、Sphingomonas、Massilia、Piscinibacter、Pseudoduganella、Ramlibacter、Variovorax和2個未分類的OTUs。大豆生物表型與不同大豆品種的根際微生物群落顯著相關(guān),在OTU水平上,植株全長(株高與根長之和)與野生大豆根際微生物豐度顯著正相關(guān),鮮重與栽培大豆根際微生物豐度顯著負相關(guān)。(3)不同大豆品種之間的根瘤內(nèi)生菌群落差異顯著,且根瘤內(nèi)生菌群落受土壤類型影響大,其次是不同大豆品種。根瘤內(nèi)生菌沿著野生、半野生、栽培和廣適種大豆的順序,豐富度和多樣性呈逐漸增高。根據(jù)根瘤功能特點,我們又將根瘤內(nèi)生菌分為共生根瘤菌群落和非共生菌群落,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在共生根瘤菌群落中Bradyrhizobium在東北和南方土壤中占主導(dǎo)地位,Ensifer在黃淮海地區(qū)占主導(dǎo)地位。在非共生內(nèi)生菌群落中,慢生根瘤菌科、叢毛單胞菌科、鞘酯菌科、根瘤菌科和腸桿菌科等為主要類群。本研究揭示了野生、半野生、栽培和廣適種大豆根系微生物群落組裝規(guī)律及影響其根瘤內(nèi)生菌群落多樣性的因素,為大豆有益菌群的恢復(fù)和利用奠定基礎(chǔ),也為未來育種提供新的思路。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S565.1;S182
【圖文】：

西北農(nóng)林科技大學(xué)碩士學(xué)位論文的根際細菌都能進入植物，它們一旦進環(huán)境生存的微生物(Sessitsch et al. 2012)。胞中檢測到了內(nèi)生菌，在健康的根細15)。關(guān)于擬南芥核心內(nèi)生菌的研究表明，線菌門和一些來自變形菌門的家族在內(nèi)內(nèi)部環(huán)境的選擇作用更強(Bulgarelli et al.

新開發(fā)的營養(yǎng)豐富品種的引入硫代葡萄糖苷是十字花科植物中Kostova et al. 2012)。在一些食用野生和栽培西蘭花之間的雜交品種t al. 2006)。研究人員已將來自 C作物產(chǎn)量增加。野生抗性/耐受性正常環(huán)境中，兩者表型相似，但田間試驗，當(dāng)生長在含鹽量較少與缺少該基因的小麥相當(dāng)，但在ns et al. 2012)。在類似這樣的情等位基因，從而增強對生物或非生緣種的抗逆性特征募集到現(xiàn)代品供應(yīng)可能受到許多因素的阻礙，有 CWR 物種都需要保護，因為的有用遺傳多樣性。

大豆（Glycine max）是全球種植最廣泛的作物種類之一，是生物燃料生產(chǎn)的原料，類最主要的糧食作物之一。大豆生產(chǎn)世界三分之二的蛋白粉，是油籽的主要生產(chǎn)占全球油籽產(chǎn)量的一半以上(Wilson 2008)。大豆籽粒含有八種必需氨基酸以及高蛋和纖維含量。.1 大豆起源野生大豆（Glycine soja），是栽培大豆的野生祖先種，分布廣泛，能夠適應(yīng)各種生境，主要分布在亞洲東部（圖 1-3），包括中國、日本、韓國和俄羅斯的東部(Larsonl. 2014)，在我國，北起黑龍江省，南至廣東英德市內(nèi)，東起烏蘇里江西北至甘肅景、西南至西藏察隅縣，都有野生大豆的分布，只有在青海、新疆和海南這些地區(qū)發(fā)現(xiàn)野生大豆的生長(王克晶等 2012)。野生大豆是短日性強的草本豆科植物，根長，主根比較明顯，根部有根瘤。莖的形態(tài)為纏繞型，分支多，三出羽狀復(fù)葉，比較小，一般為卵形、橢圓形、披針形，成熟時莢果易炸裂，種子較小，分有泥無泥膜(賀莉 2011; 王克晶等 2012)。目前，野生大豆在改善農(nóng)業(yè)的發(fā)展中具有巨力(Qi et al. 2014; Stupar 2010; Zhang et al. 2017d)，具有很高的遺傳多樣性(Qiu et al3; Sherman-Broyles et al. 2014)。

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2 金劍;王光華;劉曉冰;張秋英;徐艷霞;劉俊杰;Stephen J Herbert;;水磷互作對大豆根系及產(chǎn)質(zhì)量的影響[A];中國作物學(xué)會2007年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2007年

3 陳光;楊振明;孫e

本文編號：2773233