文献类型： 中文期刊

作者： 杨文丽 ¹ ; 李钊 ² ; 刘志铭 ³ ; 张志华 ² ; 杨今胜 ³ ; 吕艳杰 ¹ ; 王永军 ¹ ;

作者机构： 1.吉林农业大学农学院

2.吉林大学植物科学学院/吉林省植物遗传改良工程实验室

3.吉林省农业科学院农业资源与环境研究所/农业农村部作物生理生态与耕作重点实验室

关键词： 玉米;熟期;叶片衰老;叶际细菌;群落组成

期刊名称： 植物学报

ISSN： 1674-3466

年卷期： 2024 年 59 卷 006 期

页码： 1024-1040

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 叶片作为植物的光合器官,其衰老进程对于产量形成有重要影响,但关于叶片衰老与叶际微生物之间的关系研究较少。为探讨玉米(Zeamays)叶片衰老过程对叶际细菌群落的影响,以东北春玉米区3个不同熟期玉米品种(早熟品种黑科玉17 (H17)、中熟品种中单111 (Z111)和晚熟品种沈玉21 (S21))为试验材料,从早熟品种开花期开始对3个玉米品种穗位叶进行5次取样,测定衰老生理指标,同时基于高通量测序技术测定叶际内源和外源细菌的群落组成。结果表明,在生育后期,中熟和晚熟品种的叶片含水量及过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性显著高于早熟品种。在门水平,蓝菌门(Cyanobacteria)是中熟和晚熟的特有菌门;在属水平,玉米叶片内外源共有细菌鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、甲基杆菌属(Methylobacterium)和异常球菌属(Deinococcus)相对丰度在IV和V时期显著降低,而内源细菌链霉菌属(Streptomyces)和外源细菌P3OB-42属则在衰老后期显著富集,且3个品种变化趋势相似,相对丰度差异显著。内外源细菌相对丰度存在显著差异,前5位的外源细菌占60%以上,而对内源细菌而言,前5位仅占30%以上。叶片可溶性糖含量、光合色素含量和SOD活性与叶际细菌群落结构和丰富度显著相关。综上,中熟和晚熟品种能有效延长叶片持绿期,维持生育后期叶片生理活性,延缓衰老。衰老对内源细菌群落组成和多样性的影响显著大于外源细菌,不同熟期品种间存在显著分异的菌属,且叶片可溶性糖含量、光合色素含量和SOD活性是影响叶际细菌群落以及优势物种的关键因子。