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银砂槐(Ammodendron bifolium)为豆科(Leguminosae)银砂槐属(Ammodendron)沙生落叶灌木,是我国沙漠地区特有珍稀固沙植物。银砂槐种子在干旱条件下萌发率低,研究发现干旱条件下种子萌发困难是致濒因子之一。为解决银砂槐种子萌发问题,前期研究从银砂槐根部分离了内生菌AER314-4(Bacillus axarquiensis),并证实干旱条件下接种AER314-4菌株可将种子萌发率从6%提高至53%。转录组分析显示,接种AER314-4菌株后可使银砂槐种子的被干旱抑制基因恢复表达,并可激活沉默基因。代谢组分析显示,促进银砂槐种子萌发的主要是小分子物质,它们的增加能缓解干旱胁迫并促进种子萌发。为揭示内生细菌在共生抗干旱中的作用,本研究以银砂槐种子为研究对象,利用高通量测序技术,对三个处理组(对照组(CK)、干旱胁迫组(DS)、干旱胁迫加菌组(DE))、不同萌发介质(滤纸、灭菌原生境土壤和原生境土壤)条件下银砂槐种子在萌发初期、中期和后期样品中内生细菌组成与演变进行研究,以了解萌发介质、干旱胁迫和接种AER314-4菌株对内生细菌群落组成和多样性的影响。主要研究结果如下:对水分充足条件下银砂槐种子样品和原生境土壤样品高通量测序数据进行了比较分析。结果表明,在门水平,以滤纸为介质时,样品中内生细菌优势门是变形菌门(Proteobacteria);以灭菌土壤与原生境土壤为介质时,样品中内生细菌类群由萌发初期和中期以厚壁菌门(Firmicutes)为主演变为萌发后期以变形菌门为主。在属水平,以滤纸为介质时,样品中内生细菌类群由萌发初期和中期以劳尔氏菌属(Ralstonia)为主演变为后期以芽孢杆菌属(Bacillus)和马赛菌属(Massilia)为主。以灭菌土壤为介质时,样品中内生细菌类群由萌发初期以芽孢杆菌属为主演变为中期以芽孢杆菌属、马赛菌属、代尔夫特菌属(Delftia)和膨胀芽胞杆菌属(Tumebacillus)为主;后期以马赛菌属、泛菌属(Pantoea)和假单胞菌属(Pseudomonas)为主。以原生境土壤为介质时,样品中内生细菌优势类群由萌发初期和中期的芽孢杆菌属演变为后期的马赛菌属和假单胞菌属。研究结果显示样品中的内生细菌主要来源于银砂槐种子固有内生菌;不同萌发介质样品中内生细菌优势门、属不同,表明萌发介质是影响银砂槐种子内生细菌优势菌群的主要因素之一。在干旱胁迫条件下,经过对银砂槐种子和原生境土壤样品高通量测序数据进行比较分析,发现干旱胁迫组样品中内生细菌分布于24个门,59个纲,151个目,270个科和512个属。在门水平,以滤纸为介质时,干旱胁迫使样品中变形菌门内生菌被抑制。以灭菌土壤为介质时,干旱胁迫使萌发初期变形菌门内生菌被抑制;使中期厚壁菌门内生菌被抑制。以原生境土壤为介质时,干旱胁迫使样品中厚壁菌门内生菌被抑制。在属水平,干旱胁迫条件下,银砂槐种子内生细菌组成主要以芽孢杆菌属、赖氨酸芽孢杆菌属(Lysinibacillus)、假单胞菌属、克雷伯氏菌属(Klebsiella)和类芽孢杆菌属(Paenibacillus)等在已有的报道中能抵抗干旱胁迫的属为主。多样性及共享性分析显示干旱胁迫阻碍了银砂槐种子自身部分菌株的生存,使样品中内生细菌物种数目减少了约20%。在干旱胁迫条件下接种外源菌株,结果显示该菌株确实进入了种子并占据绝对优势,高通量测序数据中该菌株序列占比高达90%以上。将AER314-4(即OTU1314)从数据中剔除后,以滤纸为介质时,样品中的优势菌门是厚壁菌门;以灭菌土壤为介质时,接种外源菌株使在干旱条件下被抑制的变形菌门内生菌类群逐渐恢复,厚壁菌门的相对丰度逐渐降低;以原生境土壤为介质时,样品中的优势门为变形菌门。在属水平,接种外源菌株使样品中芽孢杆菌属、马赛菌属、赖氨酸芽孢杆菌属、假单胞菌属、克雷伯氏菌属和类芽孢杆菌属的相对丰度发生变化,推测就是由于这些微生物类群的演变调控了种子代谢,从而缓解干旱,促进种子萌发。研究结果表明,银砂槐种子含有丰富多样的内生细菌;样品中内生细菌主要来源于银砂槐种子固有内生菌;干旱胁迫阻碍了种子自身部分菌株的生存,使样品中内生细菌多样性降低;AER314-4菌株接种可调控银砂槐种子内生细菌类群而缓解干旱胁迫,促进了种子萌发。本研究结果对丰富银砂槐共生细菌的研究,分析干旱胁迫及外源菌株接种对银砂槐种子内生菌多样性的影响,从内生菌类群的角度解析AER314-4菌株共生抗逆的机制具有重要意义。为内生细菌应用于珍稀植物抗逆、种群保护及繁育提供了实验依据和理论基础。