结合态氮对满江红内生细菌群落组成和结构的影响

研究从超微结构和分子水平上探讨结合态氮对满江红(Azolla)叶腔中以共生藻占优势的微生物群落的影响。为排除外源污染并保留其内生菌的多样性,采用茎尖组织培养并添加结合态氮等方法,取得了表面无菌的含藻满江红(AmA)和无藻满江红(AmB)。电镜观察揭示, AmB较AmA的萍体表型有某种程度的修饰。AmA的微生物群落结构以共生藻、内生菌和宿主腺毛及其分泌物组成的生物被膜和藻囊为主要特征,而AmB的叶腔几乎中空。基于16S rRNA基因和nif H基因的高通量测序结果显示,生长于无氮培养液的AmA样品的微生物群落有相当高的多样性,共有17个可操作分类单元(OTU),分属4个细菌门,并有一个以Nostoc azollae为优势的固氮微生物亚群包括草螺菌、根瘤菌和Niveispirillum等。而生长于富含结合态氮培养液的AmB样品的群落多样性明显降低,仅有8个OTU,且以Nostoc azollae为优势的上述固氮微生物亚群全部消失。研究结果表明,通过调整氮素营养,可改变宿主植物的微生物群落组成与结构,进而改良植物的生长发育。