鹽堿土壤冬棗根際微生物多樣性分析

朱家瑞，李新崗，石國(guó)朝，楊桂燕

（西北農(nóng)林科技大學(xué) 林學(xué)院，陜西 楊凌 712100）

氣候變化、過(guò)量使用化肥等因素使得土壤鹽堿化逐年加劇[1]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界上已有超過(guò)1.1×109hm2的鹽堿土地，且此數(shù)據(jù)仍在逐年增加[2]。我國(guó)鹽堿土地的總面積為3.7×107hm2，廣泛分布于從濱海到內(nèi)陸的多個(gè)地區(qū)，其在西北內(nèi)陸地區(qū)的分布最為密集，該地區(qū)的鹽堿土地面積占全國(guó)鹽堿土地總面積的13%以上[3-4]。在人口增加和氣候變化的背景下，我國(guó)土地資源面臨短缺問(wèn)題，如何更加合理高效地利用鹽堿土地已成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。

冬棗Ziziphus jujubaMill.cv.Dongzao 是原產(chǎn)于我國(guó)的優(yōu)質(zhì)耐鹽堿果樹(shù)，主要種植于黃河中下游的山東、陜西、河北、山西等沿河沿海鹽堿地區(qū)[5-7]。陜西省大荔縣冬棗產(chǎn)區(qū)有超過(guò)90%的設(shè)施冬棗園土壤為堿性土壤，具有較高的土壤鹽分[8]。雖然棗樹(shù)耐鹽，但過(guò)高的鹽分會(huì)使其生長(zhǎng)發(fā)育受損，進(jìn)而會(huì)影響其產(chǎn)量和品質(zhì)[9-10]。

土壤微生物是土壤中最活躍的組分，植物根際土壤中的微生物與植物的關(guān)系最為密切[11]，每種植物都有特定的根際微生物組群[12-13]。有關(guān)研究結(jié)果表明，微生物能夠通過(guò)多種途徑減輕土壤鹽分對(duì)植物的負(fù)面影響[14-15]。微生物在土壤養(yǎng)分保持（包括鹽保護(hù)在內(nèi)）、植物養(yǎng)分獲取和植物病原防御等方面都扮演著重要角色[16-17]。土壤微生物群落中不同的微生物之間具有復(fù)雜的互作關(guān)系，這種互作關(guān)系可以影響整體群落對(duì)各種脅迫的響應(yīng)，微生物共現(xiàn)性網(wǎng)絡(luò)（Co-occurrence network）常被用來(lái)表征群落中微生物之間的互作關(guān)系[18]。

近年來(lái)，我國(guó)學(xué)者對(duì)不同植物根際微生物[19-20]和不同地區(qū)鹽堿土壤中的微生物[21-22]進(jìn)行了大量研究。然而，關(guān)于冬棗根際土壤中微生物的研究多集中在根際促生菌及其應(yīng)用方面[23-25]，而對(duì)鹽堿土壤中冬棗根際微生物群落的研究報(bào)道并不多見(jiàn)。為此，本研究以不同土壤鹽分條件下的冬棗根際土壤為研究對(duì)象，利用Illumina-MiSeq 高通量測(cè)序技術(shù)研究冬棗根際土壤中細(xì)菌及真菌的多樣性，預(yù)測(cè)微生物群落的功能，構(gòu)建微生物共現(xiàn)性網(wǎng)絡(luò)，以期了解鹽堿條件下冬棗根際微生物的群落結(jié)構(gòu)特征，揭示鹽堿條件下冬棗根際不同微生物之間的互作關(guān)系，從而為鹽堿地冬棗優(yōu)質(zhì)高效栽培、鹽堿土壤改良和利用奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗(yàn)地設(shè)在陜西省大荔縣設(shè)施冬棗產(chǎn)區(qū)，其地理位置為北緯34°36′～35°02′，東經(jīng)109°43′～110°19′。大荔縣地處陜西中東部黃河沿岸，屬暖溫帶季風(fēng)氣候，年均溫14.4 ℃，年降水量514 mm，年無(wú)霜期214 d。根據(jù)2018—2020年大荔縣土壤養(yǎng)分的檢測(cè)結(jié)果[8]，選取栽培管理措施一致、經(jīng)營(yíng)狀況良好、土壤肥力狀況相似而土壤鹽分條件不同的冬棗園21 個(gè)，根據(jù)土壤鹽分含量等級(jí)，又將21 個(gè)冬棗園細(xì)分為低鹽（7 個(gè)）、中鹽（8 個(gè)）、高鹽（6 個(gè)）3 類。

1.2 土壤樣品的采集與處理

2021年4月于選取的冬棗園中采集土壤樣品。在每個(gè)棗園中按照五點(diǎn)取樣法各選取5株長(zhǎng)勢(shì)一致、生長(zhǎng)狀況良好且無(wú)病蟲(chóng)害的冬棗樣樹(shù)。分別在每株樣樹(shù)周圍的三側(cè)取深度為0 ～20 cm 的根際土壤樣品，然后將5 株樣樹(shù)的根際土壤樣品混合為該棗園的土壤樣本，帶回實(shí)驗(yàn)室。將土壤樣品又分為2 份：1 份用作提取土壤DNA 的樣品，將此份樣品立即存放入-80 ℃的冰箱中，用于高通量測(cè)序；另一份樣品，在測(cè)定其含水量之后風(fēng)干過(guò)篩，用于測(cè)定土壤基本理化性質(zhì)。將采集的21 個(gè)冬棗園的所有土壤樣本分為3 個(gè)組，即低鹽組、中鹽組、高鹽組。

1.3 土壤理化性質(zhì)的測(cè)定與DNA 測(cè)序

使用pH 計(jì)（PHS-3C，雷磁）測(cè)定土壤pH 值，利用電導(dǎo)率儀（DDBJ-350，雷磁）測(cè)定電導(dǎo)率（浸提液∶土壤樣品＝5∶1）；采用凱氏定氮法測(cè)定全氮含量；采用外加熱重鉻酸鉀容量法測(cè)定有機(jī)質(zhì)含量；利用氯化鉀浸提-連續(xù)流動(dòng)分析儀測(cè)定硝態(tài)氮和銨態(tài)氮的含量；利用0.5 mol/L 的NaHCO3浸提-流動(dòng)分析儀測(cè)定有效磷含量；采用1.0 mol/L的NH4OAc 浸提-火焰光度法測(cè)定速效鉀含量。采用CTAB（溴代十六烷基三甲胺）法提取土壤總DNA，經(jīng)凝膠電泳檢測(cè)后進(jìn)行PCR 擴(kuò)增，然后在Illumina NovaSeq PE250 平臺(tái)上進(jìn)行測(cè)序。

1.4 數(shù)據(jù)分析與制圖

使用FLASH（V1.2.7）和QIIME（V1.9.1）軟件，將測(cè)序得到的下機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)拼接和質(zhì)控處理，運(yùn)用UCHIME 算法進(jìn)行嵌合體過(guò)濾，得到有效數(shù)據(jù)。對(duì)所有樣本進(jìn)行OTU（Operational Taxonomic Units，可操作分類單元）聚類（一致性97%）分析，然后對(duì)OTU 進(jìn)行注釋。采用QIIME 軟件分析土壤樣本的序列數(shù)據(jù)，計(jì)算各樣本的Alpha 多樣性指數(shù)和Beta 多樣性指數(shù)；采用PICRUSt 和FunGuild軟件進(jìn)行功能預(yù)測(cè)分析。

采用SPSS25 軟件進(jìn)行差異顯著性分析；采用R（V4.1.2）軟件制圖；采用Cytoscape（V3.8.2）軟件進(jìn)行共現(xiàn)性網(wǎng)絡(luò)（Co-occurrence Network）可視化操作。

1.5 序列數(shù)據(jù)的上傳

冬棗根際土壤微生物測(cè)試序列數(shù)據(jù)已上傳于國(guó)家微生物科學(xué)數(shù)據(jù)中心（National Microbiology Data Center，NMDC），其正式編號(hào)為NMDC10017986。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤理化性質(zhì)分析

3 組冬棗根際土壤樣本理化性質(zhì)的測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1。表1表明，不同組別的冬棗根際土壤樣本間電導(dǎo)率的差異顯著（P＜0.05）。低鹽組土壤的電導(dǎo)率平均為260.86 μS/cm，說(shuō)明此類棗園土壤屬輕度偏低鹽化土壤；中鹽組土壤的電導(dǎo)率平均為475.08 μS/cm，說(shuō)明此類棗園土壤屬輕度偏高鹽化土壤；高鹽組土壤的電導(dǎo)率平均為730 μS/cm，說(shuō)明此類棗園土壤屬中度偏高鹽化土壤。3 組土壤樣品的pH 值為8.09 ～9.46，說(shuō)明所調(diào)查的3 類棗園的土壤分別屬堿性及強(qiáng)堿性土壤。其中，中鹽組土壤有效磷的含量均值為331.42 mg/kg，高于低鹽組的211.84 mg/kg 及高鹽組的231.95 mg/kg，但其差異不顯著。不同類別棗園間土壤樣品中全氮、有機(jī)質(zhì)、速效鉀及硝態(tài)氮、銨態(tài)氮的含量均無(wú)顯著差異。

表1 3 組冬棗根際土壤樣本理化性質(zhì)的測(cè)定結(jié)果?Table 1 Determination of physicochemical properties of rhizosphere soil samples from three groups of winter jujube

2.2 OUT 及多樣性分析

高通量測(cè)序結(jié)果表明，所有樣本的覆蓋率（Goods coverage）均在98%以上（表2），各組稀釋曲線接近平穩(wěn)（圖1），表明測(cè)序深度符合要求，可以反映樣本的真實(shí)情況。細(xì)菌OTU 數(shù)目的分布范圍為2 312 ～3 370 個(gè)，真菌OTU 數(shù)目的分布范圍為541 ～1 394 個(gè)。物種注釋結(jié)果顯示，從所有土壤樣本中共檢出細(xì)菌門76 個(gè)、綱155 個(gè)、目351 個(gè)、科479 個(gè)、屬773 個(gè)，真菌門16 個(gè)、綱65 個(gè)、目168 個(gè)、科383 個(gè)、屬840 個(gè)。不同組別的土壤樣本間土壤細(xì)菌的有效序列數(shù)和OTU數(shù)目均無(wú)顯著差異，低鹽組土壤樣本中真菌的有效序列數(shù)及OUT 數(shù)目均顯著高于中鹽及高鹽組土壤樣本的（P＜0.05）。

圖1 3 組冬棗根際土壤樣本中細(xì)菌和真菌的稀釋曲線Fig.1 Dilution curves of bacteria and fungi in rhizosphere soil samples from three groups of winter jujube

表2 3 組冬棗根際土壤樣本的微生物Alpha 多樣性指數(shù)?Table 2 Microbial Alpha diversity index of rhizosphere soil samples from three groups of winter jujube

分析不同組別土壤樣本中OTU 各個(gè)組成成分的相互關(guān)系，構(gòu)建了其細(xì)菌與真菌分布的韋恩圖，結(jié)果如圖2所示。3 組土壤樣本中的細(xì)菌共有的OTU 數(shù)目為4 286 個(gè)，低鹽、中鹽、高鹽組土壤樣本中的細(xì)菌特有的OTU 數(shù)目分別為1 229、1 145、917 個(gè)；3 組土壤樣本中的真菌共有的OTU數(shù)目為1 377 個(gè)，低鹽、中鹽、高鹽組土壤樣本中的真菌特有的OTU 數(shù)目分別為1 320、565、437 個(gè)。3 組土壤樣本中的細(xì)菌與真菌特有的OTU 數(shù)目由大到小均依次為低鹽組＞中鹽組＞高鹽組。

圖2 3 組冬棗根際土壤樣本中細(xì)菌和真菌的基于OUT 數(shù)目的韋恩圖Fig.2 Venn diagram based on OUT number of bacteria and fungi in rhizosphere soil samples from three groups of winter jujube

本研究選取Shannon 指數(shù)、Simpson 指數(shù)、Chao1 指數(shù)和ACE 指數(shù)進(jìn)行Alpha 多樣性分析，分析結(jié)果見(jiàn)表2。表2顯示，3 組土壤樣本間冬棗根際細(xì)菌Alpha 指數(shù)的差異不顯著；而其真菌Alpha 多樣性指數(shù)均表現(xiàn)為低鹽組＞中鹽組＞高鹽組，其中，低鹽組的物種數(shù)目和Chao1、ACE 指數(shù)均顯著高于中鹽組的（P＜0.05）。這表明中鹽條件下真菌的多樣性顯著低于低鹽條件下的，而隨著鹽分的增加，真菌多樣性指數(shù)再次增加。

基于非權(quán)重的UniFrac 分析，即利用各樣品序列間的進(jìn)化信息，分析不同樣本之間微生物群落的差異顯著性。采用主坐標(biāo)分析（principal coordinates analysis，PCoA）方法先對(duì)分析得到的unweighted-UniFrac 距離進(jìn)行可視化處理，再分析3 組冬棗根際土壤樣本中細(xì)菌和真菌的Beta 多樣性，結(jié)果如圖3所示。圖3顯示，3 組冬棗根際土壤樣本中細(xì)菌和真菌的Beta 多樣性均表現(xiàn)為低鹽組＞中鹽組＞高鹽組，其中，低鹽組的均顯著高于中鹽組和高鹽組的（P＜0.05）。圖3顯示，中鹽組與高鹽組接近重合，而與低鹽組具有較大差異。

圖3 3 組冬棗根際土壤樣本中細(xì)菌和真菌的主坐標(biāo)分析（PCoA）結(jié)果Fig.3 Principal coordinate analysis (PCoA) of bacteria and fungi in rhizosphere soil samples from three groups of winter jujube

2.3 微生物群落在門水平上的組成分析

3 組冬棗根際土壤樣本中細(xì)菌和真菌在門水平上的相對(duì)豐度如圖4所示。圖4A 顯示，3 組冬棗根際土壤樣本中，排名前10 位的細(xì)菌門數(shù)占所有細(xì)菌總門數(shù)的比例為84.9%，優(yōu)勢(shì)細(xì)菌群落為變形菌門Proteobacteria，其群落數(shù)占所有細(xì)菌群落總數(shù)的30.88%，其中，總豐度超過(guò)5%的細(xì)菌群落分別為酸桿菌門Acidobacteriota（9.82%）、放線菌門Actinobacteriota（9.76%）、厚壁菌門Firmicutes（6.99%），總豐度超過(guò)1% 的細(xì)菌群落分別為綠彎菌門Chloroflexi（2.98%）、Bacteroidota 門（2.87%）、泉古菌門Cyanobacteria（2.50%）、擬桿菌門Myxococcota（2.38%）及藍(lán)細(xì)菌門Crenarchaeota（1.23%）；低鹽組、中鹽組和高鹽組冬棗根際土壤樣本中，排名前10位的細(xì)菌門數(shù)占所有細(xì)菌總門數(shù)的比例分別為84.3%、84.8% 與85.7%。圖4B 顯示，3 組冬棗根際土壤樣本中，總豐度排名前10 位的真菌門數(shù)占所有真菌門總數(shù)的比例為81.1%，優(yōu)勢(shì)真菌群落為子囊菌門Ascomycota，其群落數(shù)占真菌群落總數(shù)的61.03%，總豐度超過(guò)5%的真菌群落分別有被孢霉門Mortierellomycota（7.44%）、壺菌門Chytridiomycota（5.52%）和擔(dān)子菌門Basidiomycota（5.41%）。 此外，還檢測(cè)到豐度較低的捕蟲(chóng)霉門Zoopagomycota（0.76%）、梳霉門Kickxellomycota（0.14%）、球囊菌門Glomeromycota（0.32%）、Aphelidiomycota 門（0.26%）、類原生動(dòng)物門Rozellomycota（0.10%）和毛霉門Mucoromycota（0.07%）。低鹽組、中鹽組和高鹽組冬棗根際土壤樣本中，排名前10位的真菌門數(shù)占所有真菌總門數(shù)的比例分別約為82.3%、81.5%與79.4%。差異分析結(jié)果顯示，在細(xì)菌門的水平上，低鹽組與高鹽組間綠彎菌門的差異顯著（P＜0.05）；在真菌門的水平上，低鹽組的球囊菌門顯著高于中鹽組和高鹽組的（P＜0.05）。

圖4 3 組冬棗根際土壤樣本中細(xì)菌和真菌在門水平上的相對(duì)豐度Fig.4 The abundance of bacteria and fungi in the rhizosphere soil samples from three groups of winter jujube at phylum level

2.4 微生物群落在屬水平上的組成分析

3 組冬棗根際土壤樣本中細(xì)菌和真菌在屬水平上的相對(duì)豐度如圖5所示。圖5A 顯示，3 組冬棗根際土壤樣本中，總豐度排名前30 位的細(xì)菌屬數(shù)占所有細(xì)菌總屬數(shù)的比例為27.5%，排名前5 位的細(xì)菌屬分別為芽孢桿菌屬Bacillus（4.06%）、假單胞菌屬Pseudomonas（3.25%）、RB41 屬（2.98%）、MND1 屬（2.09%）、東屬Dongia（1.56%）。圖5B 顯示，3 組冬棗根際土壤樣本中，總豐度排名前30 位的真菌屬數(shù)占所有真菌總屬數(shù)的比例為64.3%，排名前5 位的真菌屬分別為鐮刀菌屬Fusarium（14.96%）、被孢霉屬M(fèi)ortierella（6.14%）、枝孢屬Cladosporium（6.14%）、Plectosphaerella屬（3.22%）、Gibberell屬（4.74%）。

圖5 3 組冬棗根際土壤樣本中細(xì)菌和真菌在屬水平上的相對(duì)豐度Fig.5 The abundance of bacteria and fungi in the rhizosphere soil samples from three groups of winter jujube at genus level

對(duì)低鹽組和高鹽組冬棗根際土壤樣本中細(xì)菌和真菌在屬水平上的豐度進(jìn)行非參數(shù)t-test 檢驗(yàn)（置信區(qū)間為95%，P＜0.05），結(jié)果如圖6所示。圖6顯示，不同組別的冬棗根際土壤樣本間，存在差異的細(xì)菌屬數(shù)較多，而存在差異的真菌屬數(shù)較少。就細(xì)菌而言，低鹽組與高鹽組間有16 個(gè)屬具有顯著差異，在已鑒定過(guò)的豐度排名前5 位的屬中，高鹽組中的嗜鹽單胞菌屬Halomonas、Colidextribacter屬、Pelagibius屬和顫螺旋菌屬Oscillibacter的豐度均顯著高于低鹽組相同屬的豐度，而其類芽孢桿菌屬Paenibacillus的豐度顯著低于低鹽組同屬的豐度。就真菌而言，低鹽組中Auriculariales 科的一種未知屬的豐度顯著高于高鹽組的。

圖6 低鹽組和高鹽組冬棗根際土壤樣本中細(xì)菌和真菌屬豐度的t-test 檢驗(yàn)結(jié)果Fig.6 T-test results of bacterial and fungal genus abundance in rhizosphere soil samples of winter jujube from low-salinity and high-salinity groups

2.5 Co-occurrence 共現(xiàn)性網(wǎng)絡(luò)分析

以細(xì)菌和真菌豐度最高的50 個(gè)屬構(gòu)建共現(xiàn)性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，結(jié)果如圖6所示。圖6中的各圓點(diǎn)表示微生物的屬，圓點(diǎn)大小表示微生物屬的豐度，圓點(diǎn)與圓點(diǎn)間的黑色連線表示微生物的屬與屬之間存在著正相關(guān)性，而灰色連線則表示其屬與屬之間存在著負(fù)相關(guān)性。3 組冬棗根際土壤樣本中參與網(wǎng)絡(luò)共現(xiàn)性構(gòu)建的微生物可分別歸類于子囊菌門Ascomycota、變形菌門Proteobacteria、厚壁菌門Firmicutes、酸桿菌門Acidobacteriota、擔(dān)子菌門Basidiomycota、放線菌門Actinobacteriota 等13 個(gè)門。低鹽組土壤樣本中的微生物，屬與屬之間呈正相關(guān)性的門數(shù)較多，而呈負(fù)相關(guān)性的門數(shù)較少；相對(duì)于低鹽組土壤樣本中的微生物而言，中鹽組的屬與屬之間呈正相關(guān)性的門數(shù)減少，而呈負(fù)相關(guān)性的門數(shù)增加；高鹽組的屬與屬之間分別呈正、負(fù)相關(guān)性的門數(shù)均高于低鹽組與中鹽組的。此外，低鹽組土壤樣本中微生物的豐度較高，其中關(guān)聯(lián)性較高的細(xì)菌屬多為變形菌門和酸桿菌門等門的，中鹽組土壤樣本中真菌子囊菌門的數(shù)量增加，而高鹽組的子囊菌門占明顯優(yōu)勢(shì)地位。

2.6 細(xì)菌及真菌功能預(yù)測(cè)分析

使用PICRUSt 和FunGuild 軟件分別推測(cè)樣本中細(xì)菌和真菌的功能基因組成，并進(jìn)行KEGG分析。選取3 組冬棗根際土壤樣本中豐度排名前35 位的子功能注釋構(gòu)建聚類熱圖，結(jié)果如圖8所示。3 組冬棗根際土壤樣本的功能注釋結(jié)果類似，在細(xì)菌方面均涉及多種氨基酸代謝、遺傳信息處理、免疫系統(tǒng)等代謝通路；真菌方面多涉及一些動(dòng)植物病原體、腐生生物及菌根真菌等，3 組冬棗根際土壤樣本的子功能豐度具有顯著差異。在細(xì)菌層面，低鹽組在碳固定和某些氨基酸、酯類代謝方面的豐度均較高，而高鹽組在嘌呤、丙烷代謝等方面則均有較高的豐度；在真菌層面，高鹽組富集了大量動(dòng)植物病原、寄生菌及腐生生物的功能基因，而低鹽組除了富集病原及腐生生物外，還大量富集外生菌根及叢枝菌根的功能基因。

圖7 3 組冬棗根際土壤樣本中微生物的共現(xiàn)性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)Fig.7 Co-occurrence network of soil microorganisms in the rhizosphere soil samples of winter jujube

圖8 3 組冬棗根際土壤樣本中細(xì)菌和真菌功能基因預(yù)測(cè)的聚類分析熱圖Fig.8 Cluster heat map of bacterial and fungal function prediction in rhizosphere soil of winter jujube

3 結(jié)論與討論

基于16S rDNA 和ITS 擴(kuò)增子測(cè)序技術(shù)的鹽堿土壤冬棗根際微生物多樣性的研究結(jié)果表明，在土壤肥力狀況相似的情況下，土壤鹽分的增加會(huì)使微生物豐度降低，使其群落組成更加相似。這一研究結(jié)果與李巖等[25]對(duì)黑枸杞、戴良香等[26]對(duì)花生的研究結(jié)果均相同。鹽分的增加不會(huì)對(duì)細(xì)菌多樣性造成顯著影響；在較低的鹽分條件下，鹽分的增加會(huì)導(dǎo)致真菌多樣性顯著降低，但在較高的鹽分條件下，鹽分的增加反而會(huì)導(dǎo)致真菌多樣性顯著增加（表2）。這一研究結(jié)果與國(guó)春菲[27]對(duì)濱海鹽堿地區(qū)微生物多樣性的研究結(jié)果一致。

微生物群落組成分析結(jié)果表明，鹽堿條件下，冬棗根際土壤中的優(yōu)勢(shì)細(xì)菌門分別為變形菌門、酸桿菌門、放線菌門、厚壁菌門，其優(yōu)勢(shì)真菌門為子囊菌門。這可能因?yàn)?，?nèi)陸大部分地區(qū)鹽堿土壤中的優(yōu)勢(shì)細(xì)菌門均為變形菌門[20-21]，而植物根際土壤中的優(yōu)勢(shì)真菌門一般為子囊菌門[12]。在屬水平上，冬棗根際土壤中的優(yōu)勢(shì)細(xì)菌屬分別為芽孢桿菌屬、假單胞菌屬，而其優(yōu)勢(shì)真菌屬分別為鐮刀菌屬、被孢霉屬、枝孢屬。對(duì)比分析不同鹽分條件下冬棗根際土壤中的微生物群落發(fā)現(xiàn)，在高鹽條件下，細(xì)菌中的類芽孢桿菌屬、亞硝化細(xì)菌屬和鏈霉菌屬等重要功能性細(xì)菌的豐度均顯著降低，真菌中作為叢枝菌根的球囊菌門的豐度顯著降低。此研究結(jié)果與李巖等[25]對(duì)黑枸杞、戴良香等[26]對(duì)花生的研究結(jié)果均一致，表明鹽分的增加可能會(huì)導(dǎo)致土壤微生物的功能性下降。同時(shí)，鹽分的增加也會(huì)使一些土壤致病真菌（如鐮刀菌屬）減少，可能會(huì)減少某些植物病害的發(fā)生。此外，在高鹽組土壤樣本中還發(fā)現(xiàn)了嗜鹽單胞菌屬、Colidextribacter屬、Pelagibius屬和顫螺旋菌屬等耐鹽微生物。

微生物共現(xiàn)性網(wǎng)絡(luò)分析結(jié)果表明，不同鹽分條件下冬棗根際土壤中微生物群落的互作關(guān)系存在較大差異。隨著鹽分的增加，微生物間的負(fù)相關(guān)性增強(qiáng)，且其整體的關(guān)聯(lián)性變強(qiáng)，這表明在鹽分增加的過(guò)程中，冬棗根際土壤中的微生物群落更加趨于穩(wěn)定。在低鹽條件下，關(guān)聯(lián)性強(qiáng)的微生物多為變形菌等細(xì)菌，而隨著土壤鹽分的增加，真菌子囊菌門逐漸占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位，并最終成為主導(dǎo)者。與細(xì)菌群落相比，土壤真菌群落在高鹽條件下具有更強(qiáng)的穩(wěn)定性，此結(jié)果與于少鵬等[28]對(duì)干旱草地的研究結(jié)果相同。其原因可能是，在干旱及鹽堿等脅迫條件下，植物優(yōu)先為真菌提供碳源[29]，并由真菌維持根際微生物群落的穩(wěn)定性，至于其具體的互作機(jī)制，仍需深入研究。功能預(yù)測(cè)分析結(jié)果表明，在高鹽條件下，冬棗根際土壤中的細(xì)菌在提供碳固定和某些氨基酸、酯類代謝等方面的功能均降低，真菌中外生菌根和叢枝菌根等的功能基因減少；而鹽分的增加，會(huì)使得細(xì)菌的丙烷代謝、嘌呤代謝等抗逆功能有所增強(qiáng)，真菌在高鹽條件下則富集了更多的對(duì)植物有害的致病及寄生功能，表明土壤鹽分是影響冬棗根際土壤中微生物群落功能的關(guān)鍵因素[25]。

根際土壤微生物對(duì)植物的生長(zhǎng)和代謝具有重要影響，在面對(duì)鹽脅迫等逆境脅迫時(shí)，微生物同樣發(fā)揮著重要作用[16-17]。因此，利用微生物來(lái)緩解鹽脅迫是提高鹽堿土壤作物產(chǎn)量的重要手段[30]。而不同的微生物群落對(duì)于維持鹽堿條件下群落穩(wěn)定和緩解植物鹽脅迫具有不同的作用，例如，在干旱草地上真菌在維持群落穩(wěn)定方面上發(fā)揮著更加重要的作用[29]。此外，一些耐鹽微生物能夠通過(guò)自身的高鉀離子吸收、強(qiáng)吸水性等機(jī)制很好地適應(yīng)鹽脅迫，同時(shí)與植物互相作用，緩解植物的鹽脅迫[31]。本研究利用擴(kuò)增子測(cè)序技術(shù)對(duì)不同土壤鹽分條件下冬棗根際土壤中微生物群落多樣性及群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，過(guò)高的鹽分使得冬棗根際土壤中微生物群落的多樣性指數(shù)減小，使其群落的整體功能變差，而真菌在高鹽條件下對(duì)維持冬棗根際土壤中微生物群落的穩(wěn)定性有更大的貢獻(xiàn)。研究中還發(fā)現(xiàn)了嗜鹽單胞菌等耐鹽微生物在高鹽條件下的冬棗根際中高度富集，這些耐鹽微生物或可成為鹽堿土壤冬棗栽培及鹽堿土壤改良的可利用資源。除此之外，本研究對(duì)群落功能方面的分析，只是基于現(xiàn)有的已知微生物庫(kù)進(jìn)行比對(duì)預(yù)測(cè)，而要獲取更加豐富且可靠的群落功能信息，還需要利用宏基因組等技術(shù)進(jìn)行測(cè)試分析，對(duì)于研究中發(fā)現(xiàn)的冬棗根際耐鹽微生物，也需要對(duì)其菌株進(jìn)行分離培養(yǎng)與驗(yàn)證分析。因此，后續(xù)研究將集中于群落功能的深入分析與嗜鹽單胞菌等耐鹽微生物的分離培養(yǎng)、功能驗(yàn)證和應(yīng)用等方面。