劉永紅， 郭建偉， 張永光， 李 麗， 祖麗皮亞木·木沙爾,，Osama AbdallaAbdelshafyMohamed， 董周焱， 古麗斯瑪依·艾拜都拉， 李文均,*

(1.中國科學(xué)院 新疆生態(tài)與地理研究所，新疆 烏魯木齊 830011；2.中山大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，廣東 廣州 510275；3.紅河學(xué)院，云南 蒙自 661100；4.新疆大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830046；5.中國科學(xué)院大學(xué)，北京 100049)

新疆土地面積為166萬平方公里，是我國面積最大的省級行政區(qū)，新疆的生物和礦產(chǎn)資源十分豐富，在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的地位相當(dāng)重要。但新疆的絕大部分地區(qū)屬溫帶大陸性干旱、半干旱氣候，降水資源稀少、水分蒸發(fā)強(qiáng)烈，再加上風(fēng)沙多，使得新疆的土地荒漠化、鹽堿化嚴(yán)重，環(huán)境惡劣，許多普通植物不能在這種環(huán)境中生存。而植物內(nèi)生菌具有固氮、溶磷、抗病和抗逆等功能，能夠促進(jìn)植物生長、提高抗逆性，產(chǎn)生活性次生代謝物等[1]，在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用潛力[2]。內(nèi)生菌可作為接種劑，改善植物在不良環(huán)境條件的生長，尤其是生長在鹽堿和干旱等逆境脅迫下的植物，其相關(guān)細(xì)菌類群可能已經(jīng)適應(yīng)了逆境，并且能使宿主植物受益，很有必要對一些新疆特有植物及其內(nèi)生菌開展相關(guān)研究。阿魏屬植物在我國大約分布有 26 種 1 變種，其中分布于新疆的阿魏屬植物有 20 種，9 種可作為藥用，包括新疆阿魏、阜康阿魏、多傘阿魏和準(zhǔn)噶爾阿魏等。阿魏在新疆少數(shù)民族傳統(tǒng)民族藥中的歷史悠久，藥用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值高。如新疆阿魏的根和樹脂能夠消食健胃、通經(jīng)止痛、祛風(fēng)寒[3]。準(zhǔn)噶爾阿魏可作為新疆阿魏的替代品使用，其藥性與新疆阿魏相似，在哈薩克斯坦用于治療頭痛、感冒、胃病等[4]。近年來，放牧、過度采挖等人為因素造成阿魏生境的惡化，使得野生阿魏資源已越來越稀缺，有些甚至瀕臨滅絕。研究不同種阿魏和阿魏不同組織部位內(nèi)生細(xì)菌的多樣性，發(fā)掘具有特殊功能的內(nèi)生細(xì)菌資源，并結(jié)合阿魏內(nèi)生細(xì)菌的群落組成和物種分布，分析其內(nèi)生細(xì)菌的優(yōu)勢種群，能夠在一定程度上揭示阿魏的生存特點(diǎn)，探討阿魏內(nèi)生細(xì)菌的多樣性形成機(jī)制，從而為內(nèi)生細(xì)菌介導(dǎo)的阿魏生態(tài)適應(yīng)性機(jī)制提供依據(jù)，對于從微生物角度研究干旱區(qū)植物抗病和抗逆等機(jī)制具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 樣品采集 供試準(zhǔn)噶爾阿魏樣品于2015年6月采自新疆和布克賽爾縣，新疆阿魏樣品于2015年8月采自新疆石河子南山?；诓煌巢杉瘍煞N阿魏的植株材料，每個(gè)采樣點(diǎn)隨機(jī)選擇3株植物作為樣本，每株植物間隔至少500 m。每個(gè)樣點(diǎn)都采集其地上組織和地下根部，記錄采樣地點(diǎn)和植物生長地海拔高度(利用GPS)，同時(shí)記錄植物所處生境、植被類型等。

表1 阿魏樣品采集信息Table 1 Description of the sampling sites

1.1.2 培養(yǎng)基 ①分離培養(yǎng)基(g/L)：主要為以下9種[5]，瓊脂均為15。M1：丙酸鈉2.0，L-天冬酰胺1.0，(NH4)2SO40.1，KCl 0.1，MgSO4·7H2O 30.0，F(xiàn)eSO4·7H2O 0.05；M2：檸檬酸0.12，檸檬酸鐵0.12，NaCl 30.0，NaNO30.5，K2HPO40.4，MgSO4·7H2O 0.2，CaCl20.5；M3：Yeast 0.25，K2HPO40.5，NaCl 30.0；M4：琥珀酸鈉 1.0，L-天冬酰胺1.0，KH2PO40.9，K2HPO40.6，NaCl 30.0，MgSO4·7H2O 0.1，CaCl20.2，KCl 0.3，F(xiàn)eSO4·7H2O 0.001；M5：微晶纖維素2.5，脯氨酸1.0，NaCl 30.0，KNO30.25，MgSO4·7H2O 0.2，K2HPO40.2，CaCl20.5，F(xiàn)eSO4·7H2O 0.01；M6：草酸鈉2.0，酪蛋白水解氨基酸0.5，KH2PO40.3，Na2HPO4·12H2O 0.5，NaCl 30.0，ZnSO4·7H2O 0.02，CaCl20.5；M7：甘油10，L-天門冬酰胺1.0，NaCl 30.0，K2HPO41.0；M8：幾丁質(zhì)2.0，NaCl 30.0，K2HPO40.7，KH2PO40.3，MgSO4·7H2O 0.5，F(xiàn)eSO4·7H2O 0.1，ZnSO4·7H2O 0.001，MnCl20.001；M9：丙酸鈉2.0，精氨酸1.0，NaCl 30，MgSO4·7H2O 1.0，KH2PO40.1，F(xiàn)eSO4·7H2O 0.05。②純化及傳代培養(yǎng)基(主要為ISP 2培養(yǎng)基)：酵母提取物4 g， 葡萄糖4 g， 麥芽提取物10 g， 瓊脂15 g，水1 L，pH 調(diào)至7.2，121 ℃ 滅菌 25 min。

1.2 方法

1.2.1 樣品處理 將植物的地上和地下部分分開，用自來水將組織表面的泥土等沖洗干凈，超聲波清洗儀清洗數(shù)次，直至水質(zhì)變清，再用吸水紙將組織上殘留的水吸凈。用75%的酒精浸泡植物根部和莖部1 min；將組織取出，用5%的次氯酸鈉溶液浸泡8 min；將組織取出，無菌水漂洗5次；將組織取出，放入裝有無菌濾紙的培養(yǎng)皿干燥2～3 d。最后一次沖洗植物組織的無菌水用內(nèi)生細(xì)菌的分離培養(yǎng)基進(jìn)行涂布培養(yǎng)，觀察是否有菌落長出，以此驗(yàn)證表面消毒的效果。

1.2.2 內(nèi)生細(xì)菌的分離、純化及保藏 ①內(nèi)生細(xì)菌的分離 取部分組織塊以無菌攪拌器打碎，采用稀釋涂布法分離阿魏內(nèi)生細(xì)菌。無菌條件下，將1 g打碎后的植物組織樣品與9 mL無菌水充分混合，配制倍數(shù)為10-1的植物組織懸浮液，然后依次稀釋為10-2、10-3和10-4共3個(gè)梯度的組織懸浮液待用。最后用無菌槍頭分別吸取40 μL各梯度下的組織懸浮液，涂布于添加有50 mg/L制霉菌素的9種分離培養(yǎng)基上，每個(gè)處理重復(fù)3次，30 ℃培養(yǎng)。②內(nèi)生細(xì)菌的純化及形態(tài)鑒定:將所有分離平板30 ℃培養(yǎng)3～4周，待細(xì)菌菌落長出后，挑取并接種于1/2濃度的ISP 2培養(yǎng)基上，用四區(qū)劃線法進(jìn)行純化。然后根據(jù)菌落大小、形狀、質(zhì)地和生長情況及顏色、可溶性色素的產(chǎn)生情況等特征對分離純化的內(nèi)生細(xì)菌菌株進(jìn)行并菌、歸類。③內(nèi)生細(xì)菌的菌株保藏：用無菌竹簽挑取已純化的內(nèi)生細(xì)菌單菌落，加入裝有1.8 mL 20%無菌甘油的甘油管中，再用振蕩器將甘油和菌體進(jìn)行混合，于-80 ℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.3 內(nèi)生細(xì)菌的系統(tǒng)發(fā)育分析 ①基因組DNA 提?。涸谘b有菌體的1.5 mL EP管中加入480 μL 1×TE緩沖液和20 μL 2 mg/mL的溶菌酶，于37 ℃、160 r/min搖床培養(yǎng) 1～2 h，加入50 μL 20% SDS(sodium dodecyl sulfatesodium salt) 和5 μL 20 μg/mL蛋白酶震蕩1 min，放于55 ℃烘箱保溫60 min；加入V苯酚∶V氯仿∶V異戊醇=25∶24∶1溶液，震蕩混勻，12 000 r/min離心10 min，取上清，轉(zhuǎn)管(重復(fù)抽提2次)；上清中加入80 μL 3 mol/L乙酸鈉(pH 4.8～5.2)混勻后加800 μL無水乙醇，室溫放置10 min以上；于12 000 r/min低溫離心20 min，棄上清，加200 μL 70%乙醇洗1～2次，12 000 r/min離心10 min，棄乙醇，在37～55 ℃條件下干燥，然后加入30～50 μL的1×TE溶解DNA，-20 ℃保存。②菌株鑒定：采用上海生工生物公司合成的16S rRNA基因通用引物27F(5′-CAGAGTTTGATCCTGGCT-3′)和1492R(5′-AGGAGGTGATCCAGCCGCA-3′)，以50 μL的PCR反應(yīng)體系進(jìn)行擴(kuò)增。加入Reaction Buffer(10×): 5.0 μL，2×TaqPCR Master Mix: 4.0 μL，引物27F: 1.0 μL，引物1492R: 1.0 μL，模板DNA: 2.0 μL，補(bǔ)充水至50.0 μL。然后94 ℃預(yù)變性4 min，94 ℃變性45 s，55 ℃退火45 s，72 ℃延伸1 min，72 ℃最終延伸5 min，循環(huán)32次。最終取PCR產(chǎn)物3 μL與6×loading buffer混合點(diǎn)樣，采用1%瓊脂糖凝膠電泳檢測，染色劑為Golden view EB染料，緩沖液為1×TAE，電壓115 V，時(shí)間23 min。最后用凝膠成像系統(tǒng)檢測擴(kuò)增結(jié)果，檢測出目的條帶的樣品送往上海生工生物公司進(jìn)行測序。測序結(jié)果首先在EzTaxon中進(jìn)行序列比對，選擇和下載近緣種序列，用MEGA 6軟件Neighbour-Joining 法構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹，再結(jié)合16S rRNA基因序列同源性大于98%為同一種[6]的原則確定菌株分類地位。

1.2.4 內(nèi)生細(xì)菌群落多樣性及促生屬性分析 采用優(yōu)勢度指數(shù)(Dominance)、香農(nóng)指數(shù)(Shannon)、均勻度指數(shù)(Evenness)、豐富度指數(shù)(Margalef)和辛普森指數(shù)(Simpson)5個(gè)指標(biāo)評價(jià)內(nèi)生細(xì)菌群落的多樣性，具體分析方法參考文獻(xiàn)[7]所述，利用PAST軟件(Version2.03)進(jìn)行整理和分析。內(nèi)生細(xì)菌的固氮、溶磷、產(chǎn)吲哚乙酸和產(chǎn)鐵載體等促生屬性的檢測方法參考Liu等[8]已發(fā)表的內(nèi)容進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 表面消毒結(jié)果檢測

采用印跡法對表面消毒效果的驗(yàn)證顯示，平板上無菌落長出，因此證明所有的表面消毒程序有效，植物表面消毒徹底，后續(xù)分離得到的菌株確實(shí)是來自于植物組織內(nèi)部。

2.2 最佳分離培養(yǎng)基探索

為探索阿魏內(nèi)生細(xì)菌分離的最佳培養(yǎng)基，對每種培養(yǎng)基不同濃度中分離到的內(nèi)生細(xì)菌種類和數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。由圖1可知，M5和M7培養(yǎng)基各分離到13個(gè)屬的內(nèi)生細(xì)菌，其次為M6和M1培養(yǎng)基，分別分離到11個(gè)屬和10個(gè)屬的內(nèi)生細(xì)菌。由此可以初步判斷，M5、M7、M6和M1四種培養(yǎng)基為較理想的阿魏內(nèi)生細(xì)菌分離培養(yǎng)基。從所得菌株數(shù)量來看，M2和M7培養(yǎng)基所分離到的內(nèi)生細(xì)菌較多，M2培養(yǎng)基分離到29株內(nèi)生細(xì)菌，M7培養(yǎng)基分離到25株內(nèi)生細(xì)菌；其次為M1和M5培養(yǎng)基，各分離到21株內(nèi)生細(xì)菌。因此，綜合考慮每種分離培養(yǎng)基所分離的內(nèi)生細(xì)菌種類和數(shù)量，M7為分離阿魏內(nèi)生細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的最佳培養(yǎng)基，M2和M5培養(yǎng)基也較適于分離阿魏內(nèi)生細(xì)菌。

圖1 不同培養(yǎng)基分離效果比較Fig.1 Comparison of endophytic bacteria isolated from different media

2.3 2種植物的內(nèi)生細(xì)菌組成和多樣性比較

2.3.1 2種阿魏內(nèi)生細(xì)菌組成 由表2可知，新疆阿魏植株樣品共獲得125株內(nèi)生細(xì)菌，分屬于3個(gè)門、13個(gè)目、23個(gè)科、 29個(gè)屬，其優(yōu)勢度指數(shù)為0.07、香農(nóng)指數(shù)為2.91、均勻度指數(shù)為0.63、豐富度指數(shù)為5.81、辛普森指數(shù)為0.93；準(zhǔn)噶爾阿魏植物樣品共分離獲得170株內(nèi)生細(xì)菌，分屬于3個(gè)門、14個(gè)目、20個(gè)科、 27個(gè)屬，其優(yōu)勢度指數(shù)為0.08、香農(nóng)指數(shù)為2.83、均勻度指數(shù)為0.63、豐富度指數(shù)為5.06、辛普森指數(shù)為0.92?？梢钥闯?，2種阿魏植物內(nèi)生細(xì)菌的優(yōu)勢度和均勻度無明顯差異，但新疆阿魏內(nèi)生細(xì)菌群落的多樣性指數(shù)和豐富度指數(shù)更高。

表2 2種阿魏內(nèi)生細(xì)菌的物種組成和多樣性比較Table 2 Comparison of endophytes diversity and composition from two kinds of Ferula

2.3.2 2種阿魏內(nèi)生細(xì)菌優(yōu)勢種比較 圖2和圖3從物種的屬水平分別展示了新疆阿魏和準(zhǔn)噶爾阿魏內(nèi)生細(xì)菌的優(yōu)勢菌?？梢钥闯觯陆⑽簝?nèi)生細(xì)菌中芽胞桿菌屬(Bacillus)為優(yōu)勢菌，占分離菌株總數(shù)的5.6%，其次為鏈霉菌屬(Streptomyces)、微桿菌屬(Microbacterium)和節(jié)桿菌屬(Arthrobacter)，分別占新疆阿魏內(nèi)生細(xì)菌的4.8%、4.0%和4.0%。此外，新疆阿魏內(nèi)生細(xì)菌還存在許多稀有種，例如，包括類芽胞桿菌(Paenibacillus)、紫桿菌屬(Porphyrobacter)、副球菌屬(Paracoccus)、德沃斯氏菌屬(Devosia)等在內(nèi)的17個(gè)屬，僅占分離總數(shù)的0.8%；準(zhǔn)噶爾阿魏內(nèi)生細(xì)菌的優(yōu)勢菌也是芽胞桿菌屬(Bacillus)和鏈霉菌屬(Streptomyces)，二者分別占分離菌株總數(shù)的15.51%和8.62%，其次為節(jié)桿菌屬(Arthrobacter)和鞘氨醇單胞菌屬(Sphingomonas)，分別占分離總數(shù)的6.9%?？梢钥闯?，2種阿魏植物內(nèi)生細(xì)菌群落的優(yōu)勢菌具有很高相似性，芽胞桿菌屬(Ba-cillus)、鏈霉菌屬(Streptomyces)和節(jié)桿菌屬(Arthrobacter)在這兩種植物中都占有極其重要的生態(tài)位。通過比較還可以看出，2種阿魏的內(nèi)生細(xì)菌群落具有差異性，如Porphyrobacter，Amycolatopsis、Bradyrhizobium等只在新疆阿魏中分布，而Saccharopolyspora只在準(zhǔn)噶爾阿魏中分布。

圖2 新疆阿魏內(nèi)生細(xì)菌不同屬的分布情況Fig.2 Distribution of endophytes from F. sinkiangensis at genus level

圖3 準(zhǔn)噶爾阿魏內(nèi)生細(xì)菌不同屬的分布情況Fig.3 Distribution of endophytes from F. songorica at genus level

2.4 不同組織部位植物內(nèi)生細(xì)菌的分布

表3通過多樣性指數(shù)比較了2種阿魏不同組織部位內(nèi)生細(xì)菌的多樣性。結(jié)果顯示，新疆阿魏地上組織中的55株內(nèi)生細(xì)菌被分為13個(gè)分類單元，其優(yōu)勢度指數(shù)為0.14，香農(nóng)指數(shù)為2.25，豐富度指數(shù)為3.10；地下組織根部的70株內(nèi)生細(xì)菌被分為27個(gè)分類單元，其優(yōu)勢度指數(shù)為0.06，香農(nóng)指數(shù)為3.07，豐富度指數(shù)為6.23。這些結(jié)果表明，新疆阿魏根部內(nèi)生細(xì)菌群落具有明顯的多樣性，但其地上組織中優(yōu)勢菌的優(yōu)勢度更明顯；準(zhǔn)噶爾阿魏地上組織中的82株內(nèi)生細(xì)菌被分為21個(gè)分類單元，其優(yōu)勢度指數(shù)為0.08，香農(nóng)指數(shù)為2.70，豐富度指數(shù)為4.54；地下組織根部的88株內(nèi)生細(xì)菌被分為22個(gè)分類單元，其優(yōu)勢度指數(shù)為0.09，香農(nóng)指數(shù)為2.68，豐富度指數(shù)為4.69?？梢钥闯?，準(zhǔn)噶爾阿魏內(nèi)生細(xì)菌群落中，其地上組織和地下組織的優(yōu)勢度、豐富度和均勻度都無明顯差異，多樣性和優(yōu)勢菌的優(yōu)勢度也不明顯。

表3 2種阿魏不同組織部位內(nèi)生細(xì)菌的多樣性Table 3 Endophytic diversity from different tissues

圖4 2種阿魏不同組織部位內(nèi)生細(xì)菌的韋恩圖分布Fig.4 Venn distribution of endophytes from different tissues

如圖4所示，通過韋恩圖分布進(jìn)一步比較2種阿魏不同組織部位內(nèi)生細(xì)菌的分布情況。新疆阿魏內(nèi)生細(xì)菌的29個(gè)屬中，有2個(gè)屬的內(nèi)生細(xì)菌僅存在于地上組織，有16個(gè)屬的內(nèi)生細(xì)菌僅存在于地下組織，另外11個(gè)屬的內(nèi)生細(xì)菌在地上組織和地下組織中都有分布；準(zhǔn)噶爾阿魏內(nèi)生細(xì)菌的27個(gè)屬中，有5個(gè)屬的內(nèi)生細(xì)菌僅分布于地上組織，有6個(gè)屬的內(nèi)生細(xì)菌只分布于地下組織，還有16個(gè)屬的內(nèi)生細(xì)菌在地上組織和地下組織中都有分布。通過比較2種阿魏不同組織部位的內(nèi)生細(xì)菌發(fā)現(xiàn)，有13個(gè)屬的內(nèi)生細(xì)菌同時(shí)存在于新疆阿魏和準(zhǔn)噶爾阿魏的地上組織，16個(gè)屬的內(nèi)生細(xì)菌同時(shí)存在于2種阿魏的根部組織。另外，還有10個(gè)屬的內(nèi)生細(xì)菌在新疆阿魏和準(zhǔn)噶爾阿魏的地上和地下組織中同時(shí)存在。由此可以看出，2種阿魏的內(nèi)生細(xì)菌在物種組成和種類分布上具有很高的相似性。

2.5 阿魏植物內(nèi)生細(xì)菌的潛在新物種

表4為2種阿魏植物內(nèi)生細(xì)菌的潛在新物種?？梢钥闯?，新疆阿魏(F.sinkiangensis)中總共有5株菌可能為內(nèi)生細(xì)菌潛在新種，這5株菌分布在Porphyrobacter、Paracoccus、Amycolatopsis、Actinophytocola和Devosia。其中，菌株SX2RGS8從16S rRNA基因序列和系統(tǒng)發(fā)育分析結(jié)果可初步判定為潛在新屬；準(zhǔn)噶爾阿魏(F.songorica)中只發(fā)現(xiàn)1株Nocardioides潛在新種。值得一提的是，這6株潛在新內(nèi)生細(xì)菌都來自植物的根部組織。

表4 阿魏植物內(nèi)生細(xì)菌的潛在新分類單元Table 4 Potential novel species

2.6 阿魏植物內(nèi)生細(xì)菌的促生屬性

2.6.1 新疆阿魏內(nèi)生細(xì)菌促生屬性 如表5所示，新疆阿魏內(nèi)生細(xì)菌中具有溶磷屬性的菌株較少，且只分布在Microbacterium、Acinetobacter和Ralstonia這3個(gè)屬，其中Microbacterium總共檢測29株菌，但只有3株菌具有溶磷活性；Acinetobacter總共檢測4株菌，且這4株菌都具有溶磷活性。相比之下，具有固氮潛力的菌株較多，共有9個(gè)屬的內(nèi)生細(xì)菌檢測到該活性，其中Microbacterium的29株被檢測菌株，有24株具有固氮潛力。另外，還有14個(gè)屬的內(nèi)生細(xì)菌具有產(chǎn)吲哚乙酸能力，不過產(chǎn)吲哚乙酸的菌株大多(23株)分布在Microbacterium，本研究中被檢測的Bacillus菌株都具有產(chǎn)吲哚乙酸能力。產(chǎn)鐵載體能力表明，共有11個(gè)屬的內(nèi)生細(xì)菌具有產(chǎn)鐵載體能力，且在Microbacterium中分布最多，共檢測到17株。

表5 新疆阿魏內(nèi)生細(xì)菌的促生屬性檢測結(jié)果Table 5 Positive strains tested for growth promotion traits associated with F. sinkiangensis

2.6.2 準(zhǔn)噶爾阿魏內(nèi)生細(xì)菌促生屬性 如表6所示，準(zhǔn)噶爾阿魏內(nèi)生細(xì)菌中共有7個(gè)屬的內(nèi)生細(xì)菌表現(xiàn)出溶磷潛力，17個(gè)屬的內(nèi)生細(xì)菌具有固氮能力。具有產(chǎn)蛋白酶能力和產(chǎn)纖維素酶能力的內(nèi)生細(xì)菌分別為8個(gè)屬和9個(gè)屬。同樣可以看出，具有溶磷潛力的菌株較少，具有固氮潛力的菌株最多。另外，Bacillus、Curtobacterium和Microbacterium中的一些菌株同時(shí)具有溶磷、固氮、產(chǎn)蛋白酶和產(chǎn)纖維素酶4種能力。

表6 準(zhǔn)噶爾阿魏內(nèi)生細(xì)菌的促生屬性檢測結(jié)果Table 6 Positive strains tested for growth promotion traits associated with F. songorica

3 討 論

內(nèi)生細(xì)菌是植物微生態(tài)系統(tǒng)中的重要組成部分，在植物中的分布具有普遍性。研究表明，每一種植物體內(nèi)都至少有一至多種不同的內(nèi)生菌[9]，植物根、莖、葉、果實(shí)、種子、塊莖、胚珠及豆科根瘤中都有內(nèi)生菌存在[10]。本研究以2種新疆特有的阿魏植物為研究對象和材料，分別從其地上組織莖部和地下組織根部分離內(nèi)生細(xì)菌。通過比較發(fā)現(xiàn)，2種阿魏植物內(nèi)生細(xì)菌群落組成具有差異性，但更多的表現(xiàn)出相似性。差異性表現(xiàn)在Saccharopolyspora只在準(zhǔn)噶爾阿魏中有所分布，Mycobacterium、Janibacter和Promicromonospora等只在新疆阿魏中分布；相似性：①兩種阿魏內(nèi)生細(xì)菌的優(yōu)勢菌均為芽胞桿菌屬(Bacillus)和鏈霉菌屬(Streptomyces)；②兩種阿魏根部的內(nèi)生細(xì)菌多樣性都高于莖部；③有10個(gè)屬的內(nèi)生細(xì)菌在新疆阿魏和準(zhǔn)噶爾阿魏的地上和地下組織中同時(shí)存在。

關(guān)于內(nèi)生細(xì)菌多樣性形成的影響因素已有諸多報(bào)道。植物內(nèi)生細(xì)菌的分布除受時(shí)間和空間變化影響外，也受植物組織部位的影響[11-12]，根部內(nèi)生細(xì)菌多樣性較高是因?yàn)楦凯h(huán)境相對較穩(wěn)定[13]，其內(nèi)生細(xì)菌群落受到的影響也相對較少。王宏飛[14]在研究不同樣地中鹽生植物內(nèi)生菌的多樣性變化時(shí)發(fā)現(xiàn)，土壤性質(zhì)是影響植物內(nèi)生菌群落組成的主要因子之一，且隨著土壤鹽濃度的增加，內(nèi)生菌群落多樣性降低；另外，內(nèi)生菌群落的優(yōu)勢菌也會(huì)隨著土壤鹽濃度的變化而變化，如當(dāng)土壤鹽濃度增加時(shí)，鏈霉菌屬的數(shù)量明顯減少，相反，芽胞桿菌屬的數(shù)量卻呈上升趨勢。因此可以推斷，本研究中土壤性質(zhì)在一定程度上造成了2種阿魏內(nèi)生細(xì)菌群落的差異性，但由于寄主植物都是阿魏且藥用成分相似[15]，使得這2種植物內(nèi)生細(xì)菌群落更多地表現(xiàn)出了相似性分布特點(diǎn)。

植物內(nèi)生菌在改良植物生長、提高植物適合度、增強(qiáng)植物生物和非生物脅迫抗性上具有重要作用[16-17]。尤其在極端環(huán)境條件下，內(nèi)生菌能夠改變滲透調(diào)節(jié)、控制離子吸收、增加氣孔導(dǎo)度[18]等減輕環(huán)境脅迫對植株造成的不利影響，提高植物生長能力[19]。本研究所分離到的新疆阿魏和準(zhǔn)噶爾阿魏內(nèi)生菌資源中大部分具有固氮、產(chǎn)生長素和產(chǎn)鐵載體等能力。具有固氮能力的內(nèi)生菌能夠幫助植物固氮以提供生長所需的氮素營養(yǎng)，甚至可以產(chǎn)生生長素等生物調(diào)節(jié)物質(zhì)，從而促進(jìn)植物的生長[20]。產(chǎn)鐵載體能力表明內(nèi)生菌可以為生長在鐵脅迫條件下與病原菌競爭鐵源，從而抑制病原微生物的生長以促進(jìn)宿主植物根系的抗病能力[21-22]。有研究表明，芽胞桿菌屬和鏈霉菌屬是許多植物內(nèi)生菌的優(yōu)勢菌株，且這2個(gè)屬的菌株具有生防和促生功能[23-24]。本研究進(jìn)一步證實(shí)芽胞桿菌屬的菌株具有固氮、溶磷、產(chǎn)鐵載體、產(chǎn)吲哚乙酸、產(chǎn)蛋白酶及纖維素酶等多種促生屬性，一些芽胞桿菌同時(shí)具有多種促生活性，這些研究結(jié)果對于促進(jìn)植物生長和病蟲害的生物防治具有重要意義[25]。

總之，本研究中分離到的植物促生菌及內(nèi)生細(xì)菌新資源為進(jìn)一步研究荒漠地區(qū)鹽生植物的生態(tài)適應(yīng)性提供了一定的理論基礎(chǔ)，同時(shí)為微生物的資源收集和保育工作帶來了更多的可能。通過進(jìn)一步研究2種阿魏植物內(nèi)生細(xì)菌的相似性分布特點(diǎn)和形成機(jī)制，對于如何利用內(nèi)生細(xì)菌與植物的共生特性對植物資源進(jìn)行開發(fā)和保護(hù)，以及如何依賴內(nèi)生細(xì)菌進(jìn)行藥用植物珍稀活性成分的生產(chǎn)等極其重要。