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黄耆属(Astragalus)植物在青藏高原广泛分布,其部分物种被看作是草地退化的指示种,被称为疯草类有毒植物。本研究以青藏高原六种黄耆属植物,毛柱黄耆(Astragalus heydei Baker)、团垫黄耆(Astragalus arnoldii)、密花黄耆(Astragalus densiflorus)、云南黄耆(Astragalus yunnanensis)、笔直黄耆(又称劲直黄耆)(Astragalus strictus)和丛生黄耆(Astragalus confertus),作为研究对象,通过纯培养方法和高通量测序技术进行实验研究,分析六种黄耆属植物根际土壤细菌多样性和结构功能及其与环境因子之间的相互关系。进一步分析笔直黄耆和团垫黄耆两个草地退化指示种的根际土壤细菌的特点,相关结果如下:采用传统的LB培养基进行分离细菌共获得46株细菌,通过16S rRNA序列分析进行细菌菌种鉴定,共获得23个种分类为9个属,分别是节杆菌属(Arthrobacter),巴氏杆菌属(Paenibacillus),微小杆菌属(Exiguobacterium),赖氨酸芽孢杆菌属(Lysinibacillus),肠细菌属(Enterobacter),动性杆菌属(Planomicrobium),寡养单胞菌属(Stenotrophomonas),假单胞菌属(Pseudomonas)和芽孢杆菌属(Bacillus)。根据16S rRNA测序结果建立了系统发育树,形成4个较大分支。其中芽孢杆菌属在六种黄耆属植物根际土壤样本中均有存在。通过16S rRNA的高通量测序,获得了2022565个有效序列,这些序列标注为1882个OTU,共注释到32个门572个属。各样本在Sobs丰富度指数上存在极高显著差异。shannon多样性指数显示,笔直黄耆和团垫黄耆根际土壤细菌多样性明显偏高,六种黄耆属植物的根际土壤细菌之间群落多样性有明显的差异,Alpha多样性分析显示,多样性依次为笔直黄耆>团垫黄耆>云南黄耆>密花黄耆>丛生黄耆>毛柱黄耆。结果表明笔直黄耆和团垫黄耆两个草地退化指示种根际土壤细菌多样性高,群落结构稳定,不利于草地退化治理。PCo A分析表明密花黄耆和团垫黄耆植物根际土壤细菌有很高的相似性,笔直黄耆和丛生黄耆植物根际土壤细菌有很好的相似性,云南黄耆植物根际土壤细菌组间差异最小。群落组成分析和差异分析表明,六种黄耆属植物根际土壤样本中的优势菌门共分布在7个菌门的45个属。核心菌门分布在变形菌门,厚壁菌门和放线菌门三个菌门,与拟南芥等根际土壤细菌研究结果一致。其中红球菌属(Rhodococcus),沙雷氏菌属(Serratia),假单胞菌属(Pseudomonas),克吕沃菌属(Kluyvera),Lachnoclostridium_5等,为五个占比最高的优势菌属。属水平上Kruskal-Wallis秩和检验分析发现所有样本在Rhodococcus、Serratia、Kluyvera、Enterobacteriaceae、梭状芽孢杆菌属(Clostridium_sensu_stricto_1)上存在显著差异(0.01<P≤0.05),在Hafnia、Proteus、梭菌科_1(Clostridiaceae_1)、梭状芽孢杆菌属(Clostridium_sensu_stricto_12)存在极显著差异(0.001<P≤0.01)。在门水平上细菌中具有显著差异的物种是异常球菌-栖热菌门(Deinococcus_Thermus)、浮霉菌门(Planctomycetes)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、糖细菌门(原TM7)(Saccharibacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、TM6(为蜡样芽胞杆菌Bacillus cereus)、SHA_109、疣微菌门(Verrucomicrobia)、绿弯菌门(Chlorofexi)、Chlorobi、Acidobacteria、Nitospirae。共现性网络分析表明,Lachnoclostridium_5(17.23%)、Serratia(12.14%)和Clostridium_sensu_stricto_1(40.08%)三个菌属联系紧密,且在六个样本中都有存在。多种环境因子对植物根际土壤细菌具有重要影响,黄耆属植物根际土壤中的细菌群落与环境因子有相关性。Heatmap分析表明土壤理化因子对植物根际土壤细菌的影响程度的顺序为:AP>AK>OM>AN>DT,并且均为负相关关系。速效磷、速效钾、有机物、铵态氮和露点对菌群结构产生负相关影响。功能预测分析表明未知功能基因家族丰度在六个样本均最大,说明所有样本中菌群潜在的功能基因都非常丰富。细菌核心菌群为:Pseudomonas、Gaiellales、Gemmatimonadaceae等菌属。综上所述,本研究揭示了青藏高原六种黄耆属植物根际土壤细菌多样性和结构功能的变化规律,其核心菌群和功能基因表达稳定,细菌多样性空间变异的驱动因素不同且为多种环境因子共同驱动。环境因子对菌群结构、优势菌属方面有显著影响,功能预测分析显示不同区域各个功能基因丰度相似。次级代谢产物的生物合成和分解代谢有关的基因为其他代谢途径和生物学功能发挥作用提供了可能性。为黄耆属植物草地退化指示种的生物治理提供了一种可能的途径,但其内部的信号传导机制还有待进一步研究验证。