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微生物对于改善农田、增加作物产量以及抑制病虫害等方面发挥着重要的功能。本研究以松辽平原通辽地区玉米主要种植地采集玉米根际土、植株(根、茎、叶)为研究对象,分离、鉴定玉米内生固氮菌,借助qPCR、DGGE技术以及Illumina高通量测序对玉米根际、不同部位(根、茎、叶)内生固氮菌、细菌、真菌的多样性进行研究。主要研究结果如下:(1)玉米根际及不同部位内生固氮菌分离、鉴定、系统发育分析及生物学特性研究:从6个玉米样品的根际土、根内、茎内、叶内共分离到153株具有nifH基因的固氮细菌,经16S rDNA扩增、测序比对发现这些固氮菌主要来自24个属。其中优势菌属为Enterobacter;Flavobacterium;Klebsiella;Pseudomonas;Kosakonia;Rhizobium。通过Biolog测定确定菌株碳源利用,结果显示绝大多数菌株能够以淀粉为碳源生长。7株内生固氮菌具有ACC脱氨酶活性,活性在0.04-5.388umol/mg/h之间。(2)借助nifH基因通过qPCR、RT-PCR、DGGE、高通量测序技术对玉米根际及不同部位(根、茎、叶)内生固氮菌多样性及活性进行研究,结果表明:根际固氮细菌的数量及群落多样指数均高于根内生固氮菌,根内生固氮菌数量及多样性高于茎内和叶内;优势菌属为Pseudacidovorax,Klebsiella,Enterobacter;研究表明,样品DNA水平的多样性明显高于cDNA水平,在cDNA水平,根际、根内、茎内以及叶内共有OTUs数量较高,独有的OTUs数量较少;基于nifH基因cDNA测序结果表明具有固氮活性的优势属为Enterobacter;Klebsiella;Bradyrhizobium;Burkholderia。(3)通过16S rRNA基因高通量测序技术,基于97%的相似度水平,结合玉米根际,根内、茎内、叶内细菌群落多样性指数,表明根际土细菌群落的多样性指数明显高于根内、茎内、叶内、玉米根际土、不同部位内生细菌种类共涉及31个门,468个属,其中在门水平优势菌群为Proteobacteria(46.2%);在属水平,玉米根际、内生菌优势菌群分别为Acinetobacter(33.4%)和Pseudomonas(26.1%);玉米根际、内生细菌群落所涉及到主要功能有新陈代谢、细胞过程与环境信息处理;通过RDA分析根际细菌群落具有显著的样品变化,与环境因子具有良好的相关性。(4)通过ITS基因高通量测序技术,基于97%的相似度水平,结合玉米根际、内生真菌群落的多样性指数表明:根际真菌群落的多样性明显高于内生真菌;玉米根际土、不同部位真菌种群共涉及12个门,240个属,其中在门水平优势菌群为Ascomycota(22%),属水平优势菌群为Fusarium,在根际土,根内,茎叶内的比例分别为7.1%,6.5%,2%;通过RDA分析根际真菌群落具有显著的样品变化,与环境因子具有良好的相关性。