入侵植物欧洲千里光内生固氮菌和溶磷菌多样性
引言
Introduction
生物入侵指某生物由原栖息生境侵入到全新的环境中，并对该地生物多样性及人类生产生活造成损失和危害的过程，是当今世界面临的一个重要生态问题。已有研究表明与入侵植物相关的微生物可能在植物入侵机制中起到了某些重要作用，因此加强这方面的研究，将有助于推进对入侵植物的预防与治理工作。欧洲千里光(Senecio vulgaris L.)原产于欧洲， 19世纪末传入我国东北和西南，并扩散到西北地区，在湖北主要分布于神农架。欧洲千里光生长发育迅速，传播能力和繁殖能力极强，因此较难防治。从当前的研究情况来看，欧洲千里光是一种弱入侵性物种，通过入侵调查发现该物种常分布于公路沿线等营养条件较差的环境，可能通过其他渠道来获取生长所必需的养分以完成入侵过程，因此存在成为强入侵种的风险。研究欧洲千里光微生物组，对了解欧洲千里光的入侵机制，进行欧洲千里光的防治都具有重大意义。
固氮菌种类丰富
欧洲千里光根和叶固氮内生菌群落以变形菌门为主，其多样性在叶中较高，根中较低。固氮菌群落中的优势属包括慢生根瘤菌属、伯克氏菌属、Methyloversatilis和固氮螺菌属。基于菌株纯培养结果，从欧洲千里光根和叶样本中分离纯化出内生固氮菌238株和内生溶磷菌318株，其中固氮菌优势菌属包括微杆菌属、芽孢杆菌属和假单胞菌属等。
图 欧洲千里光内生固氮菌的前 10 门(A)和前 10 科(B)的相对丰度
溶磷菌具一定溶磷能力
在接种了溶磷菌的培养液中，可溶性磷的含量在0.094−6.249 mg/L之间，不同菌株之间差别较大。在17株具有溶磷能力的细菌中，芽孢杆菌属所占比例最大，共有6个菌株，溶磷能力在0.966−5.574 mg/L。溶磷活性最高的菌株是微小杆菌(Exiguobacterium)，摇床培养7d后可溶磷含量可达6.25 mg/L。
总结与展望
欧洲千里光根部和叶部内生菌中固氮菌和溶磷菌都十分丰富，丰度较高的菌属都有研究证明为植物促生菌，且可培养溶磷菌具有一定的溶磷能力，推测可以帮助欧洲千里光更好地适应环境，以完成入侵过程。在接下来的后续研究中，我们会将筛选出的固氮菌和溶磷菌回接植株上，以进一步研究内生菌在植物入侵机制中的作用。
作者信息
陆雪天（第一作者）
中国地质大学（武汉）硕士研究生
程丹丹（通讯作者）
中国地质大学（武汉）副教授
2003年至今在中国地质大学（武汉）工作，2007-2012年在荷兰莱顿大学学习并获得植物生态学博士学位。主要从事植物多样性、植物化学生态学、植物入侵生态学和植物微生物组的研究工作，研究重点是菊科千里光属植物生物碱的多样性以及欧洲千里光在中国的入侵机制。曾主持国家自然科学基金2项、参与国家自然科学基金、国际合作项目4项。2014年入选“楚天学子”人才计划。在New Phytologis、Metabolomics、Journal of Chemical Ecology、生态学杂志等期刊发表科研论文30多篇，参与编写专著7部、教材1部。现为中国植物学会、中国生态学会会员。
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