A mikorrhiza gombák sokféleségének és különbségeinek vizsgálata a Dendrobium huoshanense-ben
Dendrobium huoshanense C. Z. Tang et S. J. Cheng, amely az Orchidaceae nemzetségből származik, egy évelő lágyszárú növény, amely az emberi immunitás fokozására, antioxidációra, a májkárosodás helyreállítására és a szív- és érrendszeri betegségek megelőzésére képes. A Huoshan Dendrobium nemcsak nagy egészségügyi és orvosi értékkel rendelkezik, hanem a fogyasztás hosszú története is; Az elmúlt években, mivel egyre több ember fordít figyelmet az egészségügyi termékekre, piaci keresletük folyamatosan növekszik. A Huoshan Dendrobiumot gyakran hároméves korában használják gyógyszerként, és a gyógyászati anyagok minősége a Huoshan Dendrobium különböző növekedési évei között változik. A Dendrobium növények növekedési formája a tengelyes növekedés. Amikor a főtengely eléri a növekedés egy bizonyos szakaszát, leáll, és oldalrügyeket kezd termelni, hogy új tengelyt képezzen. Egy bizonyos stádium elérése után az oldalrügyek tovább nőnek az új tengelyen, és új tengelyt képeznek, és a növény ebben a ciklusban tovább növekszik. A csírázási idő szerint a Dendrobium huoshanense hároméves szárakra (Ⅲ Y3), kétéves szárakra (Ⅲ Y2) és egyéves szárakra (Ⅲ Y1) osztható, amelyek megfelelnek a Ⅲ R3, Ⅲ R2 és Ⅲ R1 gyökereknek; Hasonlóképpen, a kétéves Dendrobium huoshanense egyéves szárakra (IIY1) és kétéves szárakra (IIY2) osztható, amelyek megfelelnek az IIR1 és IIR2 gyökereknek. Az egyéves Dendrobium huoshanense az IY1, amely az IR1 gyökérnek felel meg. A kutatások megállapították, hogy a mikroorganizmusok hatása az orchideákra nemcsak a magok csírázásával kapcsolatos, hanem elősegíti a növekedést, a fejlődést és az összetevők felhalmozódását is.
A Dendrobium officinale mikorrhiza gombáinak kutatását eddig általában hagyományos tenyésztési és izolálási módszerekkel végezték. A bejelentett nemzetségek közé tartozik a Rhizoctonia és Alternaria a Deuteromycota, a Chaetomium, Xylaria, Colletotrichum, Fusarium, Tulasnella, Mycena, Sebacina és Ceramicutes az Ascomycota. Ceratobasidium nemzetség stb. A mikorrhiza gombák beoltása a Dendrobium növényekre nemcsak a növény növekedését segíti elő, hanem különböző mértékben szárazság- és betegségekkel szembeni ellenálló képességgel is rendelkezik, valamint elősegíti a dendrobin és a poliszacharidok felhalmozódását. Bár az elmúlt években számos tanulmány készült a Dendrobium növények endofita gombáiról hagyományos termesztési és izolálási módszerekkel, a mikroorganizmusok 99% nem izolálhatók a mikrobiális termesztés nagyfokú véletlenszerűsége és vaksága miatt. Jelenleg az egynyári Dendrobium huoshanense-ben lévő mikorrhiza gombákkal kapcsolatos kutatásokról nem számoltak be. Ez a cikk nagy áteresztőképességű szekvenálási technológiát használ a Dendrobium huoshanense háromféle éves mikorrhiza gombájának tanulmányozására, azzal a céllal, hogy szisztematikusan megértsük közösségük sokféleségét, különbségeit és szerkezeti összetételét, és alapot nyújtson a Dendrobium huoshanense racionális betakarításának és alkalmazásának irányításához.

A növényi gyökérmikrobióta nemcsak a kémiai összetétel szintézisét segítheti elő a génexpresszió szabályozásával, hanem a másodlagos metabolitok felhalmozódását is növelheti. Az elmúlt években széles körű kutatások folytak a Dendrobium növények gyökérmikrobiótájával kapcsolatban, például a Dendrobium növényekben található mikorrhiza gombák specifitása és a gazdanövény filogenetikájával való kapcsolatuk. A vizsgálatok megállapították, hogy az Ascomycota és Basidiomycota gombák széles körben elterjedtek a Dendrobium officinale, a Dendrobium nemzetségbe tartozó növény gyökerében. Mivel az endofita gombák tanulmányozásában a mikrobiális tenyésztési módszerek korlátai miatt ez a tanulmány nagy áteresztőképességű szekvenálási technológiát használt, hogy felfedezze, hogy a Dendrobium huoshanense gyökereiben az endofita gombák bőségesek és változatosak. Az Ascomycota és a Basidiomycota a Dendrobium huoshanense gyökerein található endofitikus gombák fő gombafajai. Az Ⅰ R1, Ⅱ R1 és Ⅲ R1 saját domináns gombafajokkal rendelkezik, ami összhangban van az Ascomycota és Basidiomycota domináns helyzetével az olyan gyógynövényekben, mint a Salvia miltiorrhiza és a Dendrobium. Az alfa-diverzitáselemzéssel megállapítottuk, hogy a három mintacsoport között nem volt jelentős különbség a fajgazdagságban vagy a közösségi diverzitásban. A LEfSe azonban elvégezte az endofita gombaközösségek csoportonkénti különbségeinek elemzését, és megállapította, hogy három családban van szignifikáns különbség az IR1 csoport és a másik két csoport között, a legnagyobb abundancia ebben a csoportban; Az IIR1 csoportban 5 család mutat szignifikáns abundancia különbségeket a másik két csoporthoz képest; A IIIR1 csoportban négy család mutat szignifikáns abundancia különbségeket a másik két csoporthoz képest.
Korábbi tanulmányok kimutatták, hogy a mycorrhiza endofita igaz 1898 természetes termék kutatás és fejlesztés a hagyományos kínai orvoslás Atractylodes macrocephala nyáron nagyobb gombás diverzitással rendelkezik, mint tavasszal és ősszel. Ez a tanulmány a Dendrobium huoshanense gyökereinek endofita gombáit is vizsgálta a különböző évszakokban. Azt találták, hogy májusban az Ascomycota bősége volt a legmagasabb, a Basidiomycota bősége pedig a legalacsonyabb a Dendrobium huoshanense gyökereiben. Szeptemberben a Basidiomycota bősége volt a legmagasabb, az Ascomycota bősége pedig a legalacsonyabb, ami azt jelzi, hogy az évszak fontos tényező lehet a Dendrobium huoshanense mikorrhiza gombák közösségi szerkezetére. A jövőbeni kutatás során a Dendrobium officinale rizoszférában élő mikroorganizmusait kémiai komponensekkel tervezik kombinálni, a Dendrobium huoshanense hatékony összetevőire gyakorolt gyökérmikroorganizmusok hatására összpontosítva, annak érdekében, hogy tudományos alapot biztosítsanak a Dendrobium huoshanense minőségének javításához és mikrobiális műtrágyák kifejlesztéséhez.
Összefoglalva, ez a tanulmány az Illumina MiSeq nagy áteresztőképességű szekvenálási módszert alkalmazta a Dendrobium huoshanense mikorrhiza gombák ITS1-2 régiójának szekvenálására, 898663 ITS rRNS szekvenciát és 1928 OTU-t kapva. Az OTU-k klaszterezési elemzése alapján 9 filát, 30 osztályt, 71 rendet, 149 családot és 244 nemzetséget azonosítottak. Közülük az Ascomycota, Basidiomycota és Mucomycota voltak a Dendrobium huoshanense gyökerében található endofita gombák fő gombafajai, az Ascomycota a legnagyobb, a Basidiomycota pedig a legkisebb mennyiségben fordult elő májusban; a LEfSe elemzés megállapította, hogy a mikorrhiza gombák 44 különböző taxonómiai ága létezik az egynyári Dendrobium huoshanense három típusában (a=0.01, LDA score≥2. 0) ; Az Alpha diverzitáselemzéssel megállapították, hogy a fajösszetétel és a diverzitás szempontjából a sorrend IIR1>IIIR1>IIR1. Az alfa-diverzitás kiértékelő boxplot azonban nem mutatott szignifikáns különbségeket a három csoport között.