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微生物被称为植物的第二基因组,构树-微生物协同是构树适应不良环境的重要机制。当前关于构树微生物的研究主要集中在根际土壤及内生细菌,较少关注放线菌。放线菌作为重要的微生物类群,其群落结构和多样性随环境影响因子的变化规律是否与细菌一致或者具有独特的规律?在重金属胁迫条件下,构树不同部位放线菌生物多样性是否会发生改变?为解决上述科学问题,明晰构树根际土壤和不同部位放线菌多样性,解释构树适应环境的机制以及放线菌在构树抵抗重金属胁迫中可能作用,本研究以湖南湘潭锰矿、湖南冷水江锡矿山和湖南长沙采集的构树根际土壤、根、叶和果实为材料,采用传统的分离培养和高通量测序对放线菌的多样性及其环境因子对其影响进行研究,并以湖南长沙为对照。结果如下:(1)不同生境构树根际土壤放线菌多样性①采用高通量测序,从湖南湘潭锰矿、湖南冷水江锡矿山和湖南长沙构树根际土壤中,共检测到放线菌有6个纲、28个目、58个科、134个属和229个种。湖南长沙根际土壤放线菌Shannon指数、Sobs指数和Chao指数最高,湖南湘潭锰矿次之,湖南冷水江锡矿山最低。湖南长沙构树根际土壤放线菌群落与矿区(湖南湘潭锰矿和湖南冷水江锡矿山),存在显著差异(P<0.05);然而湖南湘潭锰矿和湖南冷水江锡矿山,两者间的根际土壤放线菌群落组成相似。根际土壤理化因子对放线菌群落的影响是速效钾>有效磷>钾>缓效钾>镍;根际土壤重金属含量对放线菌群落的影响是含水率>有效铜>汞>有效锰>铁>镍>镉。②采用传统的分离培养,从构树根际土壤中分离得到85株不同的放线菌,15个属。其中从湖南湘潭锰矿、湖南冷水江锡矿山和湖南长沙的构树根际土壤中,分别得到27株(6个属)、34株(6个属)和24株放线菌(13个属),链霉菌属(Streptomyces)为优势菌群。有抑菌效果的菌株和含有抗生素合成酶基因的数量是湖南冷水江锡矿山>湖南长沙>湖南湘潭锰矿。其中菌株T44T分离于湖南长沙构树根际土壤,采用多相分类确定其为新物种。(2)不同生境构树根内生放线菌多样性①采用高通量测序,从不同生境构树根中,检测到放线菌属于7个纲、32个目、59个科、115个属和197个种。湖南长沙根内生放线菌Shannon指数、Chao指数和Sobs指数>湖南冷水江锡矿山>湖南湘潭锰矿。湖南长沙的构树根内生放线菌群落与矿区(湖南湘潭锰矿和湖南冷水江锡矿山),存在显著差异(P<0.05);然而湖南湘潭锰矿和湖南冷水江锡矿山,两者间的根内生放线菌群落组成相似。重金属含量对放线菌群落的影响是有效铜>镉>锌>汞>铜>有效铅。②采用传统的分离培养,从构树根中分离得到34株不同的放线菌,属于9个属。其中从湖南湘潭锰矿、湖南冷水江锡矿山和湖南长沙的构树根中,分别得到10株(4个属)、19株(5个属)和5株(4个属)。湖南湘潭锰矿和湖南冷水江锡矿山根中优势菌为链霉菌属(Streptomyces),而湖南长沙的优势菌为拟诺卡氏菌属(Nocardiopsis)。有抑菌效果的菌株和含有抗生素合成酶基因的数量是湖南冷水江锡矿山>湖南湘潭锰矿>湖南长沙。菌株Gen01T分离于湖南冷水江锡矿山构树根中,采用多相分类确定其为新物种。(3)不同生境构树叶内生放线菌多样性①从不同生境构树叶中,检测到放线菌属于6个纲、30个目、55个科、96个属和150个种。湖南长沙叶内生放线菌alpha指数(Sobs、Shannon、Chao和Ace指数)最高,其次是湖南湘潭锰矿,最后是湖南冷水江锡矿山。三个不同生境的构树叶内生放线菌群落组成相似。重金属对放线菌群落影响是有效锰>有效铜>铅>铜>有效锌>镉>镍>有效铅。②采用传统的分离培养,从构树叶中分离得到33株不同的放线菌,属于8个属。其中从湖南湘潭锰矿、湖南冷水江锡矿山和湖南长沙的构树叶中,分别得到13株(3个属)、8株(3个属)和12株(4个属),链霉菌属(Streptomyces)为优势菌群。有抑菌效果的菌株和含有抗生素合成酶基因的数量是湖南湘潭锰矿>湖南长沙>湖南冷水江锡矿山。菌株GY16T分离于湖南长沙构树叶中,采用多相分类确定其为新物种。(4)不同生境构树果实内生放线菌多样性①从不同生境的构树果实中,检测到放线菌属于6个纲、24个目、53个科、97个属和147个种。湖南长沙构树果实内生放线菌的Sobs指数和Chao指数>湖南湘潭锰矿>湖南冷水江锡矿山。三个不同生境的构树果实内生放线菌群落组成相似。重金属对放线菌群落影响是镉>有效铜>有效铅>铜>有效锰>铅>镍>有效锌。②采用传统的分离培养,从构树果实中分离得到26株不同的放线菌,属于6个属。其中从湖南湘潭锰矿、湖南冷水江锡矿山和湖南长沙的构树果实中,分别得到14株(3个属)、5株(2个属)和7株(3个属),链霉菌属(Streptomyces)为优势菌群。有抑菌效果的菌株是湖南湘潭锰矿(12株),其次是湖南冷水江锡矿山(5株),最后是湖南长沙(4株)。含有抗生素合成酶基因(PKS Ⅰ、PKS Ⅱ和NRPS)的菌株是:湖南湘潭锰矿(8株)>湖南长沙和湖南冷水江锡矿山(3株)。综上,本研究系统的研究了3个不同生境的构树根际土壤、根、叶和果实之间的放线菌的分布情况,以及环境因子对其的影响。为构树的种植、推广提供了基础,与此同时为植物根际和内生放线菌的研究乃至微生物资源的开发、利用提供依据和丰富的材料。