張翠, 孫一丁, 馬繼瓊 , 楊奕, 郭怡卿, 李進斌, 許明輝,*

稻瘟病抗性對根際土壤微生物多樣性的影響

張翠1,2, 孫一丁1,3, 馬繼瓊1,3, 楊奕1,3, 郭怡卿2, 李進斌4, 許明輝1,3,*

1. 云南省農(nóng)業(yè)生物技術(shù)重點實驗室, 農(nóng)業(yè)部西南作物基因資源與種質(zhì)創(chuàng)制重點實驗室, 昆明 6502052. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)植保學(xué)院, 昆明 6502013. 云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)與種質(zhì)資源研究所, 昆明 650205 4. 云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境資源研究所, 昆明 650205

為了解稻瘟病抗性與根際土壤微生物之間的關(guān)系, 在云南宜良大田條件下對6個稻瘟病單基因系、和受體“麗江新團黑谷”()進行了誘發(fā)鑒定, 利用ITS1和16S rDNA高通量測序技術(shù)對土壤根際真菌的ITS1序列以及細菌16S rDNA區(qū)片段進行了分析。結(jié)果顯示單基因系表現(xiàn)抗病,和表現(xiàn)感病; 子囊菌門(Ascomycota)是真菌的優(yōu)勢門(73.41%), 變形菌門(Proteobacteria)是細菌的優(yōu)勢門(32.48%), 7個土樣在主要微生物種類組成上相似; 抗、感單基因系根際土壤真菌在羅茲菌門(Rozellomycota)(分別為7.69%和14.66%, LTH為5.59%)及其下屬的羅茲菌種(sp)(分別為6.97%和13.99%, LTH為5.59%)和擔(dān)子菌門(Basidiomycota)的傘菌綱(Agaricomycetes)(分別為1.2%和0.7%, LTH為1.7%)及傘菌目(Agaricale)(分別為1.1%和0.5%, LTH為1.6%)上存在顯著性差異(<0.05); 細菌在變形菌門(Proteobacteria)的-變形菌綱未鑒定的目上存在顯著性差異<0.05), 相對平均豐度分別為10.02%和11.65%, 受體LTH為8.55%, 表明水稻抗性對根際土壤微生物豐度有影響。結(jié)果為探究稻瘟病的抗病機理和生物防治提供了線索。

稻瘟病; 單基因系; 土壤真菌; 土壤細菌; ITS1; 16S rDNA

0 前言

稻瘟病是世界性水稻病害, 是造成水稻減產(chǎn)的重要因素之一[1]。長期以來過度施用農(nóng)藥防治稻瘟病給環(huán)境和人類健康造成了嚴重威脅[2], 生物防治控制植物病害越來越成為人們研究的重點。近年來的研究結(jié)果顯示細菌中對稻瘟病具有生物防治潛力的有芽孢桿菌屬、假單胞屬、腸桿菌屬、葡萄球菌、歐文式菌等[3]。隨后, 從水稻茬和水稻根系土壤中分離到假單胞桿菌JD-2和DW22號, 其內(nèi)生真菌次生代謝物會對稻瘟病病原菌產(chǎn)生拮抗作用[4-5]。利用從土壤DNA宏基因組文庫中篩選出與防治稻瘟病相關(guān)的新基因DNA-directed RNA polymerase、SocE等生產(chǎn)綠色生物農(nóng)藥, 能增加糧食產(chǎn)量和減少環(huán)境污染[6]。由此證明, 探究稻瘟病抗性與水稻根際土壤微生物多樣性之間的關(guān)系對完善稻瘟病的生物防治、增加水稻產(chǎn)量、減少環(huán)境污染具有重要意義。

土壤微生物是土壤生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分, 能有效降解污染物, 促進土壤有機質(zhì)和土壤養(yǎng)分(N、P、S等)的轉(zhuǎn)化和循環(huán)[7]。土壤微生物的群落結(jié)構(gòu)和多樣性受土壤理化性質(zhì), 農(nóng)田耕作措施, 種植類型, 作物基因型和化感作用等因素影響[8-12]。水稻連作導(dǎo)致作物根系分泌物、殘根和凋零物的質(zhì)、量發(fā)生顯著變化, 從而影響根際土壤微生物多樣性[13-14]。紫色土、砂姜土、黑土和紅壤四種水稻土中微生物群落多樣性的分析表明, 紫色土中微生物種群最豐富, 其生物固氮活性高于其他三種土[15]。水稻條斑病抗性品種之間的根際微生物的多樣性存在著差異, 即抗病品種的根際微生物的多樣性較感病品種更豐富[16]。化感水稻根系通過化感作用向土壤分泌酚酸類、萜類、固醇類等化感物質(zhì)影響微生物群落多樣性, 從而影響臨近植物的生長[17]。因此, 水稻根際土壤微生物的多樣性是研究水稻與土壤微生物之間關(guān)系的重要內(nèi)容之一。

單基因系遺傳背景一致, 攜帶基因明確, 被廣泛應(yīng)用于作物的遺傳育種研究中[18], 國際水稻研究所與日本合作以普通感病品種“麗江新團黑谷”為遺傳背景育成的24個水稻抗稻瘟病單基因系, 目前已被有效用于稻瘟病抗性基因篩選, 稻瘟病生理小種鑒別, 水稻基因功能和基因遺傳互作, 水稻生理特性與環(huán)境之間的關(guān)系等方面[19-21]?；诖?，擬用6個單基因系和受體品種“麗江新團黑谷”()為材料對根際微生物群落結(jié)構(gòu)、相對豐度等進行分析, 探究抗、感單基因系與根際土樣微生物多樣性的關(guān)聯(lián), 明確抗感單基因系與其根際微生物多樣性之間是否存在相互影響, 對稻瘟病抗性與土壤微生物相互作用機制研究、促進稻瘟病的生物防治、稻瘟病抗性品種選育具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 實驗材料及土樣采集

6個水稻單基因系和感病對照品種“麗江新團黑谷”種植于云南省宜良縣(海拔1600 m, 24.92°N), 同一田塊, 確保每個單基因系的實驗條件相同。每個系1個小區(qū), 小區(qū)面積為20平方米(4 m×5 m)。小區(qū)周圍種植誘發(fā)品種“蒙古稻”自然誘發(fā)稻瘟病, 不施用殺菌劑, 通過重施氮肥(尿素525 kg.ha-1)、密集種植(行距20 cm, 植株間距10 cm)。

水稻移栽之前, 用5點采樣法從試驗田采集混合土樣, 土樣在云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院質(zhì)量標準與測試技術(shù)研究所的檢測結(jié)果表現(xiàn)為較為肥沃, 其基本特征如下: 有機質(zhì)(23.31 g.kg-1), 堿性氮(85.31 g.kg-1), 速效磷(89.13 g.kg-1), 速效鉀鹽(46.21 mg.kg-1)、pH(7.35)。水稻孕穗期放干水再采土樣。每個單基因系試驗小區(qū)中, 離表層約10 cm處帶土取5個水稻植株, 棄除植株周圍土壤, 保留根系周圍5 cm土壤, 將5個水稻植株土樣平均混合。立即冷藏, 送至上海美吉生物醫(yī)藥科技有限公司進行DNA提取、測序和數(shù)據(jù)分析。

1.2 試驗方法

1.2.1 DNA提取和PCR擴增

使用E.Z.N.A. ? soil DNA Kit (Omega Bio-tek, Norcross, GA, 美國) 土壤DNA提取試劑盒提取7個土樣微生物群落基因組DNA。用1%瓊脂糖凝膠檢測DNA質(zhì)量。在ABI Gene Amp?9700 PCR儀上, 利用引物ITS1-F(5’-CTTGGTCATTTAGAGGAAG TAA-3’)和 ITS1-R(5’-TGCGTTCTTCATCGATGC- 3’), 擴增真菌ITS 1序列, 利用引物 341F(CCTACG GGAGGCAGCAG)和518R(ATTACCGCGGCTGCT GG)擴增細菌16S rDNA 序列。PCR擴增程序: 95 ℃變性5 min, 94 ℃變性30 s, 55 ℃退火30 s, 72 ℃延伸45 s, 35個循環(huán)。72 ℃延伸5 min, 4 ℃結(jié)束延伸。 PCR混合物包含5×Trans Start Fast Pfu緩沖液2 μL, 2.5 mM dNTPs 1 μL, 正向引物(5 μM)1 μL, 反向引物(5 μM)1 μL, Trans Start Fast Pfu DNA聚合酶0.3 μL, 模板DNA (10 ng)1 μL, 最后ddH2O補至20 μL。

1.2.2 真菌ITS1和細菌16S rDNA測序

利用AxyPrep DNA Gel Extraction Kit (Axygen-Biosciences, Union City, CA, USA)分別回收2 %瓊脂糖凝膠檢測過的6個單基因系和LTH的PCR產(chǎn)物, 并用Quantus? Fluorometer (Promega, USA) 檢測回收產(chǎn)物定量。使用NEXTFLEX Rapid DNA-Seq Kit進行測序、鏈接、建庫。

1.2.3 數(shù)據(jù)的處理分析

使用UPARSE(7.1版, http: //drive5.com/uparse/)對97%相似性非重復(fù)序列進行OUT(Operational Taxonomic Units)聚類, 通過鑒定去除嵌合序列。使用0.7的置信度閾值, RDP分類器(http://rdp.cme. msu.edu/), 在數(shù)據(jù)庫UNITE(version 8.0)中對每個OTU(Operational taxonomic units)代表序列進行查詢分類。顯著性測試使用上海吉美生物有限公司(https://cloud.majorbio.com/report/species_difference_two_group/task_id/)的云端進行在線分析, 基于樣本中群落豐度數(shù)據(jù), 運用嚴格的統(tǒng)計學(xué)方法檢測抗性單基因系和感病單基因系組間微生物群落中表現(xiàn)出的豐度差異的物種, 進行假設(shè)性檢驗, 評估觀察到的差異的顯著性。微生物Alpha 多樣性指標包括ACE 指數(shù)、Chao1 指數(shù)、香農(nóng)-威納指數(shù)( Shannon- Wiener index) 、豐富度指數(shù)( richness) 、均勻度和覆蓋度等, 各指數(shù)的計算方法參見邵宗圓等人的方法[22]。

單基因系抗性表現(xiàn)按《中華人民共和國國家標準 GB/T15790—2009》品種抗性劃分標準(葉瘟抗性分級指標) 于蠟熟期調(diào)查穗頸稻瘟發(fā)病情況, 調(diào)查按《中華人民共和國國家標準 GB/T15790—2009》品種抗性劃分標準(穗頸瘟抗性分級標準)進行調(diào)查。

2 結(jié)果與分析

2.1 單基因系稻瘟病抗性表現(xiàn)

本課題組連續(xù)2年在宜良試驗點種植6個抗稻瘟病單基因系、感病對照品種“麗江新團黑谷”和誘發(fā)品種“蒙古稻”。其中誘發(fā)品種“蒙古稻”葉瘟達到高感1 級以上, 穗頸瘟達到感病級, 感病對照“麗江新團黑谷”葉瘟和穗頸瘟均分別達到感病 1 級和感病級以上, 表明大田自然誘發(fā)成功。稻瘟病抗性表現(xiàn)鑒定結(jié)果表明單基因系Piz、Pib、Pikh對稻瘟病表現(xiàn)抗病, Pi19、Pi3、Pita和LTH表現(xiàn)感病(表1)。

2.2 6個單基因系根際真菌多樣性與差異分析

2.2.1 6個單基因系根際真菌種類組成

7個土樣測序覆蓋率超過 99.95%, 表明測序足夠深, 滿足后續(xù)數(shù)據(jù)分析。通過過濾、拼接等步驟, 從7個土壤樣品中獲得了498239有效片段(clean reads), 以97%的相似度聚為2723分類操作單位OTU, 平均長度為389 bp 。其中有很大一部分OTU豐度小, 僅在部分樣品中出現(xiàn), 每個樣本只能檢測到其中一部分OTU, 范圍從321到430個(表2 Sob指數(shù))。樣品間Shannon指數(shù)數(shù)值差異小, Simpson (1-D)指數(shù)非常低, 小于5%(表2), 結(jié)果表明7個土樣間多樣性并不存在顯著的差異。物種注釋顯示, 在7個土壤樣品中檢測到12個門和1個未分類的菌群, 35個綱(包含7個未分類的菌群), 72個目(包含14個未分類的菌群), 141個科(包含31個未分類的菌群), 236個屬(包含56個未分類的菌群)和348個種(包含105個未分類的菌群)?？梢? 試驗地土壤真菌種類較為豐富。

表1 單基因系稻瘟病抗性表現(xiàn)

表2 真菌群落多樣性指數(shù)

在檢測到的12個門和1個未分類真菌群中(圖1), 其中子囊菌門(Ascomycota)在7個土樣中均為優(yōu)勢門, 相對豐度分別是73.41%、54.13%、60.56%、46.84%、64.46%、67.55%、73.52%, 羅茲菌門(Rozellomycota)、被孢霉門(Mortierellomycota)、擔(dān)子菌門(Basidiomycota)、球囊菌門(Glomeromycota)、壺菌門(Chytridiomycota)、梳霉門(Kickxellomycota)、油壺菌門(Olpidiomycota)、捕蟲霉門(Zoopa-gomycota)、Basidiobolomycota芽枝霉門(Blasto-cladiomycota)、單毛壺菌門(Monoblepharomycota)的平均相對豐度分別為10.45%、6.49%、1.94%、1.01%、0.71%、0.58%、0.27%、0.12%、0.04%、0.02%、0.02%。未分類的真菌(p_unclassified_k_Fungi)平均相對豐度為14.41%, 占比較大。芽枝霉門、單毛壺菌門、Basidiobolomycota球囊菌門并未在所有樣品中檢測到, 只在2—6個樣品中出現(xiàn), 且它們相對豐度較低。可見, 門水平上6個單基因系和根際主要真菌門結(jié)構(gòu)組成相似。

2.2.2 抗感單基因系根際真菌差異分析

經(jīng)過顯著性檢驗, 抗、感單基因系間根際土壤真菌在某些菌群上存在顯著的差異。在門(羅茲菌門p_Rozellomycota)、綱(羅茲菌門未分類綱c_uncla-ssified_p_Rozellomycota和傘菌綱c_Agarico-mycetes)、目(羅茲菌門未分類目o_unclassified_p_ Rozellomycota和傘菌目o_Agaricales)、科(羅茲菌門未分類科f_unclassified_p_Rozellomycota), 屬(羅茲菌門未分類屬)、種(羅茲菌種sp)各水平上均有菌群存在顯著性差異(<0.05)(表3)。

在門水平上, 羅茲菌門(p_Rozellomycota)在抗、感單基因系中的平均相對豐度分別為7.69%和14.66%, LTH的相對豐度為6.09%(表3, 圖2A); 種水平上, 羅茲菌種(sp)在抗、感單基因系中的平均相對豐度分別為6.97%和13.99%, LTH的相對豐度為5.59%(表3, 圖2F)。

圖1 門水平上6個稻瘟病抗感單基因系土樣真菌群落構(gòu)成

Figure 1 The rhizosphere soil fungi community composition of six monogenic rice lines to blast resistant at phylum level

在綱水平上, 擔(dān)子菌門(Basidiomycota)的傘菌綱(Agaricomycetes)在抗、感單基因系中的平均相對豐度分別為1.2%和0.7%, LTH的相對豐度為1.7%(表3, 圖2G); 目水平上(平均相對豐度小于1%), 傘菌綱(Agaricomycetes)的傘菌目(Agari-cales)在抗、感單基因系中的平均相對豐度分別為1.1%和0.5%, LTH的相對豐度為1.6%(表3, 圖2H)。結(jié)果表明抗、感單基因系對根際土壤的真菌豐度有一定影響, 稻瘟病抗性與根際土壤真菌多樣性相關(guān)。

2.3 抗感單基因系根際細菌多樣性與差異分析

2.3.1 抗感單基因系根際細菌種類組成

7個土樣測序覆蓋率超過 96.95%, 測序深度可以滿足后續(xù)分析。通過過濾和拼接等步驟, 從7個土壤樣品中獲得了323214個有效片段(Clean Reads), 以97%的相似度聚為28565分類操作單位OTU, 平均長度為4080 bp 。其中部分OTU豐度小, 僅在部分樣品中出現(xiàn), 每個樣本只能檢測到其中一部分OTU, 范圍從3924到4170個(表4指數(shù))。樣品間Shannon指數(shù)數(shù)值差異小, Simpson(1-D)指數(shù)非常低, 小于3%(表4), 表明樣品間多樣性并不存在較大的差異, 但根際細菌群落是多樣的。物種注釋顯示, 在7個土壤樣品中檢測到46個門(包含1個未分類菌群), 124個綱(包含9個未分類的菌群), 336個目(包含25個未分類的菌群), 558個科(包含53個未分類的菌群), 1016個屬(包含114個分類地位未定或未分類的菌群)和2173個種(包含621個分類地位種)?？梢? 試驗地土壤細菌種類較為豐富。

表3 單基因系根際土壤真菌差異顯著菌群及平均數(shù)比較

注: *<0.05差異顯著。

Figure 2 Analysis of soil fungi of monogenic lines with differences

表4 細菌群落多樣性指數(shù)

7個土樣中檢測到相對豐度大于1%的有12個門, 變形菌門(Proteobacteria)是根際土樣細菌的優(yōu)勢門, 相對豐度分別32.48%、26.75%、33.55%、35.39%、34.83%、40.80%、32.81%。綠彎菌門(Chloroflexi)、乳酸桿菌門(Acidobacteria)、芽單胞菌門(Gemmatimonadetes)、疣微菌門（Verrucomicrobia）、放線菌門(Actinobacteria)、厚壁菌門(Firmicutes)、(Latescibacteria)、(Rokubacteria)、硝化螺旋菌門(Nitrospirae)、(Patescibacteria)、浮霉菌門(Plancto-mycetes)的平均相對豐度分別為16.23%、14.90 %、 6.94%、6.62%、5.50% 、3.18%、2.00%、1.76%、1.76%、1.41% 、1.07% 。其他(Other)相對豐度小于1%的細菌總量的平均相對豐度為4.80%, 占比相對較小。門水平上, 7個根際土樣中細菌群落結(jié)構(gòu)組成也是相似的(圖3)。

2.3.2 抗感單基因系根際細菌差異分析

經(jīng)顯著性差異分析, 抗、感單基因系根際土壤細菌(相對豐度大于1%)在門、綱、科、屬、種間差異性均不顯著, 僅在目水平上, 變形菌門(Proteoba-cteria)γ-變形菌綱(c_Gammaproteobacteria)的Beta-proteobacteriales目上存在顯著差異(圖4)(<0.05), 其相對平均豐度分別為10.02%, 11.65%, LTH相對豐度為8.55%?？梢娍?、感單基因系對其根際土樣的細菌豐度可能存在影響, 稻瘟病抗性與根際土壤細菌多樣性相關(guān)。

3 討論

水稻根際土壤微生物多樣性的影響因素很多, 其中土質(zhì)、耕作方式、施肥、農(nóng)藥等環(huán)境因素影響顯著[23-26], 此外作物不同的基因型甚至同一基因型的不同發(fā)育階段均會影響土壤微生物的多樣性[27]。王曉潔等研究表明變形菌門(Proteobacteria)、酸桿菌門(Acidobacteria)、綠彎菌門(Chloroflexi)和藍藻門(Cyanobacteria)是水稻土紅壤、黑土、紫色土、下位砂姜土細菌群落優(yōu)勢類群。其結(jié)構(gòu)差異顯著。紅壤中細菌豐度最高, 群落多樣性最低。紫色土因具有潛在的生物固氮優(yōu)勢類群細鞘絲藻屬(Leptolyngbya)而具有最高的土壤生物固氮速率, 四種類型水稻土細菌群落結(jié)構(gòu)的主要因子是土壤pH、有機碳和堿解氮含量[15]。張慧等研究表明不同種植模式容易影響微生物的多樣性, 冬季作物的根際分泌物導(dǎo)致土壤中微生物的數(shù)量和種類發(fā)生變化; 種植不同的冬季作物在土壤中殘留的作物殘骸不同, 從而導(dǎo)致水稻發(fā)育過程中土壤的有機質(zhì)成分有所不同, 影響了不同種植模式下稻田土壤的微生物多樣性。因此, 選用適當?shù)姆N植模式能有效地改善土壤肥力、土壤微生物的活性以及有益微生物所占比例[25]。張仕穎等研究表明丁草胺的施用會改變水稻土微生物群落代謝活性, 中、低濃度促進微生物生長, 高濃度抑制其生長, 丁草胺對水稻土壤微生物的促進和抑制作用隨著時間的延長而逐漸減緩, 最后完全消失。此外, 丁草胺還會影響水稻土微生物群落碳源利用能力 , 施藥濃度直接導(dǎo)致微生物群落碳源利用能力集中、可利用碳源種類數(shù)減少。丁草胺對土微生物群落碳源利用能力的影響會隨著它的自然降解逐漸消退[26]。楊俊等對水稻條斑病抗感品種根際微生物群落結(jié)構(gòu)和功能分析結(jié)果表明不同的抗性基因增加或抑制了水稻根際土壤微生物的數(shù)量, 條斑病抗性品種CG2的碳源(碳水化合物、氨基酸類、酯類、醇類、胺類和酸類)的利用率比感病品種IR24的高, 抗病品種的多樣性和感病品種相比均有增加[16]。而文中抗性單基因系與感病單基因系根際土壤微生物群落豐度之間并未呈現(xiàn)出顯著的規(guī)律性差異。由于實驗材料遺傳背景一致, 僅基因型及抗性之間存在差異, 導(dǎo)致這一結(jié)果的原因可能是不同植物的不同基因型影響根際土壤微生物的氮源利用率, 其值越大, 微生物群落代謝活性越高, 微生物越豐富[27], 植物對土壤微生物的調(diào)節(jié)作用, 植物通過分泌有機物磷脂脂肪酸等對其根際土壤微生物起到正向調(diào)節(jié)[28]; 植物激素合成和信號傳導(dǎo)影響了稻瘟病的抗性從而影響了根際微生物群落的多樣性。林丹等通過對獨腳金內(nèi)脂這種植物激素的生物合成和信號傳導(dǎo)在調(diào)控水稻根際微生物和應(yīng)對稻瘟病菌抗性機理的研究結(jié)果表明獨腳金內(nèi)酯的生物合成和信號傳導(dǎo)可增強水稻對稻瘟病的抗性, 直接或間接的參與不同代謝途徑從而對根際土壤微生物群落結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響[29-30]。

圖3 門水平上6個稻瘟病抗性單基因系土樣細菌群落構(gòu)成

Figure 3 The rhizosphere soil bacterial community composition of six monogenetic rice lines to blast resistant at phylum level

圖4 細菌顯著性差異分析

Figure 4 Analysis of bacteria significant differences

4 結(jié)論

文中對以“麗江新團黑谷”為受體的6個稻瘟病抗性單基因系根際土樣進行高通量測序, 分析稻瘟病抗性與根際土壤微生物多樣性之間的關(guān)系, 結(jié)果顯示, 平均相對豐度大于1%且差異顯著(<0.05)的羅茲菌(Rozellomycota)、變形菌(Proteo-bacteria), 其感病單基因系的平均相對豐度高于抗性單基因系, 而差異顯著的擔(dān)子菌門() 的傘菌綱(Agaricomycetes)及傘菌目(Agaricales)(平均相對豐度小于1%)的結(jié)果剛好相反, 表明稻瘟病的抗性與其土壤微生物群落結(jié)構(gòu)多樣性相關(guān), 表現(xiàn)感病的受體品種“麗江新團黑谷”LTH在羅茲菌門和變形菌中的相對豐度低于抗、感單基因系在擔(dān)子菌門的傘菌綱及傘菌目中的相對豐度高于抗、感單基因系, 目前的研究暫時還無法解釋這一現(xiàn)象, 有待進一步的探索。

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Effect of rice blast resistance on microbial diversity in rhizosphere soil

ZHANG Cui1,2*, SUN Yiding1,3, MA Jiqiong1,3, Yang Yi1,3, Guo Yiqing2, Li Jinbin4, Xu Minghui1,3,*

1. Key Laboratory of Biotechnology Research of Yunnan Province, Key Laboratory of Southwestern Crop Gene Resources and Germplasm Innovation of Ministry of Agriculture, Kunming 650205, China 2. College of Plant Protection, Yunnan Agricultural University, Kunming 650201, China 3. Institute of Biotechnology and Genetic Resources, Yunnan Academy of Agricultural Sciences, Kunming 650205, China 4. Institute of Agricultural Environment and Resources, Yunnan Academy of Agricultural Sciences, Kunming 650205, China

To understand the relationship between the rhizosphere microbes and resistance to rice blast, six monogenic lines include genes,,,,,to rice blast and receptor "Lijiangxintuanheigu" () were cultivated in Yiliang of Yunnan Province and were induced by appraisal . ITS1 sequence of soil rhizosphere fungi and V3-V4 sequence in 16S rDNA of bacteria were sequenced by using high throughput sequencing technology.The results showed that the monogenic lines,andshowed resistance to blast, but,,andshowed susceptibility. Microbial species query analysis suggest that Ascomycota was the dominant phylum of fungi (73.41%), Proteobacteriawas the dominant phylum of bacteria (32.48%), and 7 soil samples were similar in composition of main microbial groups. The relative abundance with significant differences in Rozellomycota(7.69% and 14.66%, LTH5.59%),sp(6.97% and 13.99%, LTH5.59%), Agaricomycetes(1.2% and 0.7%, LTH1.7%)and Agaricale(1.1% and 0.5%, LTH1.6%) between resistant and susceptible monogenic lines rhizosphere soil fungi (<0.05). The relative abundance of Proteobacteriaproteobacteriabelongs to bacterial was 10.02% and 11.65% and the receptorwas 8.55%, indicated that rice resistance had an influence on the abundance of rhizosphere soil microbial. The results of this study provide a clue to explore the mechanism of disease resistance and biological control of rice blast.

rice blast; monogenic lines; soil fungi; soil bacterial; ITS1;16S rDNA

10.14108/j.cnki.1008-8873.2022.06.016

X172

A

1008-8873(2022)06-130-09

2020-10-28;

2020-12-31

國家自然科學(xué)基金項目(31860369)

張翠(1995—), 女, 云南曲靖人, 碩士研究生, 主要從事水稻抗(耐)稗草機理研究, E-mail:1942669465@qq.com

通信作者:許明輝, 男, 研究員, 主要從事稻瘟病抗性育種研究, E-mail:ynxuminghui@163.com

張翠, 孫一丁, 馬繼瓊, 等. 稻瘟病抗性對根際土壤微生物多樣性的影響[J]. 生態(tài)科學(xué), 2022, 41(6): 130–138.

ZHANG Cui, SUN Yiding, MA Jiqiong, et al. Effect of rice blast resistance on microbial diversity in rhizosphere soil[J]. Ecological Science, 2022, 41(6): 130–138.