论文摘要：乌头内生菌群落时空结构及其多样性研究

为了掌握乌头（Aconitum carmichaeli Debx.）内生菌群落组成结构及其季节性变化规律，认识乌头内生菌与其宿主间的协同变化关系，为乌头这一药用植物资源的科学管理和进一步开发利用提供借鉴。本研究以处于不同生长时期的盆栽乌头植物体为对象，利用末端标记限制性片段长度多态性技术（Terminal Restriction Fragment Length Polymorphism，T-RFLP），分别测定处于不同生长时期的乌头内生细菌和内生真菌群落组成，计算其Patrick丰富度指数（S）、Shannon-Wiener多样性指数（H）和Pielou 均匀度指数（J），研究其优势种类组成及其变化，并利用系统聚类和主成分分析（PCA）的方法探究处于不同生长阶段的乌头内生菌群落间的相似性关系。结果显示：

1. 综合三种限制性内切酶（Hha I、Hae Ⅲ和Msp I）对乌头根部内生细菌16S rDNA的酶切结果，共产生T-RFs片段1067个；根部内生细菌Patrick丰富度指数（S）总体变化趋势表现为逐渐降低，可以划分为1~5月与6~10月二个高低不同的阶段，进一步多重比较（Duncan，α = 0.05）发现，1~5月乌头根部内生细菌丰富度显著高于6~10月（P＜0.05），而1~5月间有显著的波动性变化（P＜0.05），6~10各月份之间变化不显著（P＞0.05）；Shannon-Wiener多样性指数（H）总体变化趋势类似于Patrick丰富度指数（S），但1~5与6~10各月份之间差异均不显著（P＞0.05）；在乌头整个生长过程中，内生细菌总体多样性指数的波动性变化为：丰富度指数（CVS = 0.1725）＞ 均匀度指数（CVJ = 0.0935）＞ Shannon-Weiner指数（CVH = 0.0896）；根据 HhaⅠ、Hae Ⅲ和 MspⅠ酶切结果结合MiCA PAT+在线检测，初步筛选出了不同月份乌头根部优势细菌类群，分别属Microbacterium（微杆菌属）、Bacillus（芽孢杆菌属）、Clostridium（梭菌属）、Rhodococcus（红球菌属）、Stenotrophomonas（寡养单胞菌属）、Streptomyces（链霉菌属）、Clostridiaceae（梭菌科）、Deinococcus（异常球菌属）、Rhizobium（根瘤菌属）和Prevotella（普氏菌属）等。基于不同的内切酶，优势类群组成依月份变化表现为：对于Hha III、Msp I和Hha I，10个月共有类群分别仅有1种，其酶切片段大小范围分别为72.5~74.5bp、98.5~100.5bp和464.5~466.5bp；但就每个月而言，分别有其不同的组成类群。

2. 综合三种限制性内切酶酶（Hha I、Hae Ⅲ和Msp I）对乌头根部内生真菌ITS的酶切结果，共产生T-RFs片段1130个；根部内生真菌Patrick丰富度指数（S）总体变化趋势表现为逐渐降低，可以划分为1~4月、5~6月和7~10月三个高低不同的阶段，进一步多重比较（Duncan，α = 0.05）发现，1~4月间乌头根部内生真菌丰富度表现出波动变化（P＜0.05），并与5月和6月差异显著（P＜0.05），至7月丰富度指数显著降至最低（P＜0.05），且7~10各月份之间差异不显著（P＞0.05）；Shannon-Wiener多样性指数（H）总体变化趋势类似于Patrick丰富度指数（S），但6月份有所上升。在乌头整个生长过程中，内生真菌总体多样性指数的波动性变化为：丰富度指数（CVS = 0.1953）＞ 均匀度指数（CVJ = 0.1316）＞ Shannon-Wiener指数（CVH = 0.0643）。

3. 乌头生长过程中，内生细菌与内生真菌的丰富度指数呈极显著相关关系（P＜0.01），与内生真菌的Shannon-Wiener指数呈显著性相关关系（P＜0.05）；内生细菌的Shannon-Wiener指数与内生真菌的丰富度指数呈极显著相关关系（P＜0.01），与内生真菌的Shannon-Wiener指数显著性相关（P＜0.05）。

4. 聚类分析和PCA分析结果表明，在乌头生长过程中，随着季节的变化，内生细菌和内生真菌群落结构都在发生着相应的变化。1~5月内生细菌群落结构变化比较明显，组成上有较大的差异，6~10月内生细菌群落结构相似性较高，没有明显的变化。1~5月内生真菌群落构变化比较明显，组成上有较大的差异，尤其是在第2主成分所代表的变量组成上有明显不同，6~10月内生真菌群落结构相似性较高，没有明显的变化。总之，1~5月内生细菌和内生真菌群落构变化都比较明显，在组成上有较大的差异，后五个月的内生细菌和内生真菌群落结构相似性较高，没有明显的变化。

总之，乌头根部内生菌群落在1~10月生长过程中表现出了明显的时空变化特征，主要体现为上半年与下半年根部内生菌群落在种类组成（如优势类群和特有类群）、群落特征参数（如丰富度、多样性和波动性）和相关关系（如细菌与真菌内部及相互间）等方面有着不同的表现和变化，在环境变量受控条件下，这些变化与乌头植物体所处生长阶段有关，反映了乌头内在生理状态的月份变化，说明内生菌与乌头之间的系统变化关系。

为了掌握乌头（Aconitum carmichaeli Debx.）内生菌群落组成结构及其季节性变化规律，认识乌头内生菌与其宿主间的协同变化关系，为乌头这一药用植物资源的科学管理和进一步开发利用提供借鉴。本研究以处于不同生长时期的盆栽乌头植物体为对象，利用末端标记限制性片段长度多态性技术（Terminal Restriction Fragment Length Polymorphism，T-RFLP），分别测定处于不同生长时期的乌头内生细菌和内生真菌群落组成，计算其Patrick丰富度指数（S）、Shannon-Wiener多样性指数（H）和Pielou 均匀度指数（J），研究其优势种类组成及其变化，并利用系统聚类和主成分分析（PCA）的方法探究处于不同生长阶段的乌头内生菌群落间的相似性关系。结果显示：

1. 综合三种限制性内切酶（Hha I、Hae Ⅲ和Msp I）对乌头根部内生细菌16S rDNA的酶切结果，共产生T-RFs片段1067个；根部内生细菌Patrick丰富度指数（S）总体变化趋势表现为逐渐降低，可以划分为1~5月与6~10月二个高低不同的阶段，进一步多重比较（Duncan，α = 0.05）发现，1~5月乌头根部内生细菌丰富度显著高于6~10月（P＜0.05），而1~5月间有显著的波动性变化（P＜0.05），6~10各月份之间变化不显著（P＞0.05）；Shannon-Wiener多样性指数（H）总体变化趋势类似于Patrick丰富度指数（S），但1~5与6~10各月份之间差异均不显著（P＞0.05）；在乌头整个生长过程中，内生细菌总体多样性指数的波动性变化为：丰富度指数（CVS = 0.1725）＞ 均匀度指数（CVJ = 0.0935）＞ Shannon-Weiner指数（CVH = 0.0896）；根据 HhaⅠ、Hae Ⅲ和 MspⅠ酶切结果结合MiCA PAT+在线检测，初步筛选出了不同月份乌头根部优势细菌类群，分别属Microbacterium（微杆菌属）、Bacillus（芽孢杆菌属）、Clostridium（梭菌属）、Rhodococcus（红球菌属）、Stenotrophomonas（寡养单胞菌属）、Streptomyces（链霉菌属）、Clostridiaceae（梭菌科）、Deinococcus（异常球菌属）、Rhizobium（根瘤菌属）和Prevotella（普氏菌属）等。基于不同的内切酶，优势类群组成依月份变化表现为：对于Hha III、Msp I和Hha I，10个月共有类群分别仅有1种，其酶切片段大小范围分别为72.5~74.5bp、98.5~100.5bp和464.5~466.5bp；但就每个月而言，分别有其不同的组成类群。

2. 综合三种限制性内切酶酶（Hha I、Hae Ⅲ和Msp I）对乌头根部内生真菌ITS的酶切结果，共产生T-RFs片段1130个；根部内生真菌Patrick丰富度指数（S）总体变化趋势表现为逐渐降低，可以划分为1~4月、5~6月和7~10月三个高低不同的阶段，进一步多重比较（Duncan，α = 0.05）发现，1~4月间乌头根部内生真菌丰富度表现出波动变化（P＜0.05），并与5月和6月差异显著（P＜0.05），至7月丰富度指数显著降至最低（P＜0.05），且7~10各月份之间差异不显著（P＞0.05）；Shannon-Wiener多样性指数（H）总体变化趋势类似于Patrick丰富度指数（S），但6月份有所上升。在乌头整个生长过程中，内生真菌总体多样性指数的波动性变化为：丰富度指数（CVS = 0.1953）＞ 均匀度指数（CVJ = 0.1316）＞ Shannon-Wiener指数（CVH = 0.0643）。

3. 乌头生长过程中，内生细菌与内生真菌的丰富度指数呈极显著相关关系（P＜0.01），与内生真菌的Shannon-Wiener指数呈显著性相关关系（P＜0.05）；内生细菌的Shannon-Wiener指数与内生真菌的丰富度指数呈极显著相关关系（P＜0.01），与内生真菌的Shannon-Wiener指数显著性相关（P＜0.05）。

4. 聚类分析和PCA分析结果表明，在乌头生长过程中，随着季节的变化，内生细菌和内生真菌群落结构都在发生着相应的变化。1~5月内生细菌群落结构变化比较明显，组成上有较大的差异，6~10月内生细菌群落结构相似性较高，没有明显的变化。1~5月内生真菌群落构变化比较明显，组成上有较大的差异，尤其是在第2主成分所代表的变量组成上有明显不同，6~10月内生真菌群落结构相似性较高，没有明显的变化。总之，1~5月内生细菌和内生真菌群落构变化都比较明显，在组成上有较大的差异，后五个月的内生细菌和内生真菌群落结构相似性较高，没有明显的变化。

总之，乌头根部内生菌群落在1~10月生长过程中表现出了明显的时空变化特征，主要体现为上半年与下半年根部内生菌群落在种类组成（如优势类群和特有类群）、群落特征参数（如丰富度、多样性和波动性）和相关关系（如细菌与真菌内部及相互间）等方面有着不同的表现和变化，在环境变量受控条件下，这些变化与乌头植物体所处生长阶段有关，反映了乌头内在生理状态的月份变化，说明内生菌与乌头之间的系统变化关系。

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