根际作用对俄克拉荷马州冬小麦产量的影响及针对有益微生物的诊断探针的开发

《Scientific Reports》：Rhizosphere-mediated effects on winter wheat yield in Oklahoma and the development of diagnostic probes targeting beneficial microorganisms

　　

摘要

根际是由植物根系、土壤条件以及微生物群落之间复杂的相互作用构成的系统，这些因素会影响植物的表型特征，如生长状况和产量。本研究旨在识别并筛选出在俄克拉荷马州不同土壤条件下、处于Feekes 6期和9期抽穗生长期的冬小麦（Triticum aestivum L.）品种中与产量呈正相关的微生物类群，以便开发用于快速评估的诊断探针。研究采用牛津纳米孔测序技术，从纲和种的水平上分析土壤中的细菌微生物群。在每个土壤深度的不同处理组中，细菌组成在纲的分类水平上保持稳定。与植物生长阶段和土壤深度相比，土壤类型是影响物种水平上细菌群落结构的主要因素。虽然细菌组成可能会因不同的环境因素而发生变化，但整体多样性在各处理组中仍保持稳定。有少数物种在统计上显示出与产量呈显著的正相关关系，这表明它们可能具有有益作用。针对这些特定微生物设计的电子探针表现出稳定的检测性能，使其能够应用于农业领域，用于预测冬小麦的产量和生产力，且无需进行完整的宏基因组组装分析。