野生与栽培 *Polygonatum kingianum* 根际微生物组差异及其生态栽培启示

《BMC Microbiology》：Habitat?associated differences in rhizosphere microbiome of Polygonatum kingianum: a comparative study of wild and cultivated plants

　　

摘要

背景

Polygonatum kingianum是一种重要的药用植物，其野生种群正日益受到过度采伐的威胁，这导致了其栽培范围的扩大。根际微生物对于养分吸收、抗病性和生物活性化合物的形成至关重要。然而，野生和栽培生境之间的根际微生物组差异仍不明确，关于这些差异的具体内容以及它们如何指导P. kingianum的生态栽培的系统性研究仍然不足。

结果

我们发现野生和栽培P. kingianum的根际在土壤物理化学性质和酶活性方面存在显著差异。与栽培植物相比，野生植物具有显著更高的碱解氮（AHN）、土壤有机质（SOM）和有效磷（AP）含量，以及更高的 urease（UE）、sucrase（SC）和 catalase（CAT）活性，而pH 值和酸性磷酸酶（ACP）活性则显著较低。对生物活性成分的分析表明，栽培根茎中积累的总多糖和总皂苷含量高于野生根茎，而总酚类化合物的含量则相反。在群落组成方面，两组的优势细菌门均为 Acidobacteriota 和 Pseudomonadota，优势真菌门分别为 Basidiomycota 和 Ascomycota。在属水平上，Bradyrhizobium是栽培组中差异富集的细菌类群。在差异富集的真菌类群中，Lactifluus、Penicillifer 和 Volutella是栽培组中的优势属，而 Subulicystidium是野生组中的优势属。功能预测显示，野生根际细菌群落富含与碳和氮代谢相关的途径（如 TCA 循环和嘧啶代谢），而栽培根际细菌群落则富含与异生物质生物降解和代谢相关的途径。野生植物的真菌群落以腐生功能为主，而栽培植物则表现出更多外生菌根功能群体的丰度。

结论

本研究比较了野生和栽培P. kingianum的根际微生物组，强调了生境相关差异在微生物群落结构、功能潜力以及它们与土壤性质和植物生物活性化合物之间的联系。这些发现为进一步研究P. kingianum的生态栽培提供了基础。