英文标题：Interactions between rootstocks and compost influence the active rhizosphere bacterial communities in citrus

中文标题：砧木和堆肥之间的相互作用影响柑橘根际活跃细菌群落

发表时间&期刊：2023.04.20 &Microbiome（IF：15.5）

作者单位：佛罗里达大学食品与农业科学研究院Antonio Castellano‑Hinojosa为论文第一兼通讯作者

测序技术：Illumina 16S V4 

文章亮点：提取RNA之后反转录生成cDNA，再扩增16S V4区进行测序

1.根系养分浓度

堆肥处理对根系K、Mg、Mn浓度产生了显著影响，而砧木则对Ca、S、Mn浓度产生显著影响。

图1 堆肥及砧木基因型对根系养分的影响

2. 根际细菌群落α多样性与β多样性

与对照相比，堆肥处理显著提高了砧木US-812和US-897根际土壤中的细菌群落ASV数量、Shannon、Simpson指数（图2A）；堆肥处理与对照之间细菌群落结构也具有显著差异，而不同砧木间的差异则不显著（图2B）。

图2 根际细菌群落α多样性与β多样性

3.根际细菌群落组成

与对照相比，堆肥处理使4种砧木根际土壤中酸热菌和假单胞菌属等显著富集，Caldithrix和Cupriavidus显著减少。此外，与US-802、X-639相比，US-812和US-897这两种砧木根际显著富集的ASV占比则更高（图3）。

图3 根际土壤细菌群落组成

4. α、β多样性与MNC指数相关性分析

与对照相比，堆肥处理后US-897和US-812的根系MNC指数（多养分循环指数，通过根系养分如N、P、K、S等构建，可以表征细菌群落同时维持多种功能的能力）得到提高，且细菌群落的α 、β 多样性与MNC之间显著正相关（图4）。

图4 微生物多样性与MNC指数的关系

5.活跃根际细菌群落的功能预测

通过PICRUSt2对根际细菌群落进行功能预测，发现不同砧木间存在显著差异，而是否施加堆肥对此无显著影响（图5）。

图5 根际细菌群落功能的NMDS分析

6.构建结构方程模型

砧木和堆肥同时对MNC和β多样性有显著的正向影响，其中堆肥的影响更大；砧木和堆肥分别对功能预测和细菌丰度有显著正向影响，堆肥对α多样性也有显著的正向影响。

图6 结构方程模型

注：箭头宽度与路径系数强度成正比

研究表明，砧木与堆肥的交互作用可影响根际活跃细菌群落，同时影响根系养分浓度；根际细菌群落结构对堆肥的响应则存在砧木品种特异性。预测特定的细菌类群会驱动不同柑橘砧木根系养分浓度的变化。

参考文献：

[1] Antonio Castellano‑Hinojosa, et al. Interactions between rootstocks and compost influence the active rhizosphere bacterial communities in citrus. Microbiome. 2023