一些研究已經(jīng)證明了內(nèi)生細(xì)菌對農(nóng)業(yè)相關(guān)植物的生長和適應(yīng)性的相關(guān)性。然而葱绒，據(jù)我們所知感帅，在智利極端環(huán)境如阿塔卡馬沙漠（AD）和巴塔哥尼亞（pAt）中努力生存的植物內(nèi)生細(xì)菌群落的組成，多樣性和相互作用的信息很少地淀。本研究的主要目的是分析和比較在智利極端環(huán)境中生長的代表性植物的根和葉相關(guān)的內(nèi)生細(xì)菌群落的組成失球。取樣的植物是：來自AD的Distichlis spicate和Pluchea absinthioides，以及來自pAt的Gaultheria mucronata和Hieracium pilosella帮毁。通過定量pCR和16S rRNA的高通量測序分別確定其內(nèi)生細(xì)菌群落的豐度和組成她倘。結(jié)果表明璧微，PAT（1013～1014拷貝g）植物中16S rRNA基因的豐度較高?1 DNA），與AD（1010ー1012拷貝g?1 DNA）硬梁。在AD中，與D.spicata相比胞得，在P.absinthioides中發(fā)現(xiàn)了由shannon指數(shù)估計的更大的細(xì)菌多樣性荧止。在兩個生態(tài)系統(tǒng)中，內(nèi)生菌的相對豐度較高主要歸因于變形菌門（14%至68%）阶剑，厚壁菌門（26%至41%）跃巡，放線菌門（6%至23%）和擬桿菌門（1%）的成員。到21%）牧愁。我們的觀察結(jié)果表明素邪，兩個地點的不同植物物種的組織樣本之間沒有共享大多數(shù)操作分類單位（OTU），這表明植物基因型（物種）對智利極端環(huán)境中細(xì)菌內(nèi)生菌群落的影響猪半，其中Bacillaceae和Enterobacteriacea可以作為關(guān)鍵分類群兔朦，揭示了我們的線性判別分析。

通過使用mothur程序ver磨确。分析序列沽甥。1.34.0 (https://www.mothur.org)19.從序列中修剪出前150 nt，以去除讀取結(jié)束時的低質(zhì)量區(qū)域乏奥。使用Fastq-join軟件連接配對末端測序讀數(shù)20摆舟，修剪連接的測序讀數(shù)以保持平均質(zhì)量得分>35，均聚物長度>8 nt邓了。去除引物序列中具有>2個錯配和模糊堿基的序列恨诱。高質(zhì)量的測序讀數(shù)基于SILV A數(shù)據(jù)庫版本進行比對。12321骗炉，并經(jīng)過2%的預(yù)聚類步驟以消除可能的序列錯誤22照宝。UCHIME軟件用于鑒定和去除可能的嵌合序列23。為了避免非微生物群（例如葉綠體和線粒體）的影響痕鳍，在隨后的分析之前硫豆，通過Qiime進一步過濾序列以除去非微生物群分類群。在分別對AD和PAT進行統(tǒng)計分析之前笼呆，序列數(shù)據(jù)稀疏到每個數(shù)據(jù)集700和4500個序列讀數(shù)熊响。原始測序數(shù)據(jù)以登錄號SRP156290保藏在NCBI的序列讀取檔案（SRA）中。對于統(tǒng)計分析诗赌，使用Shannon指數(shù)和基于豐度的覆蓋率估計（ACE）通過mothur程序計算α多樣性指數(shù)以及Good的覆蓋率汗茄。使用R24中的“ggplot2”包進行微生物群落分類學(xué)分布的可視化。通過使用相似性分析（ANOSIM）和置換多變量方差分析（PERMANOV A）評估β多樣性的差異铭若。主坐標(biāo)分析（PCoA）基于未加權(quán)的unifrac距離進行排序25洪碳。R中的VennDiagram軟件包用于識別根和葉組織之間內(nèi)生細(xì)菌群落的共享OTU 26递览。使用效應(yīng)大小的線性判別分析（LDA）27評估與根和葉組織相關(guān)的分類群的變化，其使用Kruskal-Wallis和Wilconxon秩-豐度檢驗瞳腌，然后利用線性判別分析（LDA）來估計效應(yīng)大小绞铃。功能。

表格1嫂侍。通過定量PCR（qPCR）測定Atacama Desert（Distichlis spicata和Pluchea absinthioides）和Patagonia（Gaultheria mucronata和Hieracium pilosella）植物根和葉組織中細(xì)菌總數(shù)這些值代表n=3的平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差*共享同一字母的樣本組沒有顯著差異（P≤ 0.05）儿捧，然后進行Tukey事后檢驗。

表2挑宠》贫埽基于高通量DNA測序數(shù)據(jù)并通過mothur分析，Atacama Desert（Distichlis spicata和Pluchea absinthioides）和Patagonia（Gaultheria mucronata和Hieracium pilosella）植物根和葉組織內(nèi)生細(xì)菌群落的覆蓋率和α多樣性program各淀。?Sobs：以97%的相似性觀察到的OTU數(shù)量懒鉴。?ACE：基于豐度的覆蓋率估算*這些值代表n=3的平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差**在每個組織中共享相同字母的樣本組沒有顯著差異（P≤ 0.05），然后進行Tukey事后檢驗碎浇。

圖2临谱。從Atacama沙漠（Distichlis spicata和Pluchea absinthioides）和Patagonia（Gaultheria mucronata）獲得的植物根和葉組織的內(nèi)生細(xì)菌群落中主要（A）和次要（B）類群（在門水平）的平均相對豐度和Hieracium pilosella）。圖例：DSR：來自D.spicata的根組織南捂，PAR：來自P.absinthioides的根組織吴裤，DSL：來自D.spicata的葉組織，PAL：來自P.absinthioides的葉組織溺健，GMR：來自G.mucronata的根組織麦牺，HPR：來自H.pilosella的根組織，GML：來自G.mucronate的葉組織鞭缭，和HPL：來自H.pilosella的葉組織剖膳。值代表3次重復(fù)的平均值。

圖3岭辣。從阿塔卡馬沙漠（Distichlis spicata和Pluchea absinthioides）和巴塔哥尼亞（Gaultheria mucronata和Hieracium pilosella）的植物獲得的根和葉組織中的內(nèi)生細(xì)菌群落中的分類群（在家族水平上）的平均相對豐度吱晒。圖例：DSR：來自D.spicata的根組織，PAR：來自P.absinthioides的根組織沦童，DSL：來自D.spicata的葉組織仑濒，PAL：來自P.absinthioides的葉組織，GMR：來自G.mucronata的根組織偷遗，HPR：來自H.pilosella的根組織墩瞳，GML：來自G.mucronate的葉組織，和HPL：來自H.pilosella的葉組織氏豌。值代表3次重復(fù)的平均值喉酌。

圖4。從（AD）Atacama沙漠（Distichlis spicata和Pluchea absinthioides）和（PAT）Patagonia（Gaultheria mucronata和Hieracium pilosella）獲得的植物根和葉組織內(nèi)生細(xì)菌群落的主坐標(biāo)分析（PCoA）。圖例：DSR：來自D.spicata的根組織泪电，PAR：來自P.absinthioides的根組織般妙，DSL：來自D.spicata的葉組織，PAL：來自P.absinthioides的葉組織相速，GMR：來自G.mucronata的根組織碟渺，HPR：來自H.pilosella的根組織，GML：來自G.mucronate的葉組織突诬，和HPL：來自H.pilosella的葉組織止状。通過使用未加權(quán)的UniFrac距離進行分析。

圖5攒霹。（AD）Atacama Desert（Distichlis spicata和Pluchea absinthioides）和（PAT）Patagonia（Gaultheria mucronata和Hieracium pilosella）植物根和葉中內(nèi)生細(xì)菌群落共享OTU（n=3）。圖例：DSR：來自D.spicata的根組織浆洗，PAR：來自P.absinthioides的根組織催束，DSL：來自D.spicata的葉組織，PAL：來自P.absinthioides的葉組織伏社，GMR：來自G.mucronata的根組織抠刺，HPR：來自H.pilosella的根組織，GML：來自G.mucronate的葉組織摘昌，和HPL：來自H.pilosella的葉組織速妖。

表3。Atacama Desert（Distichlis spicata[DS]和Pluchea absinthioides[PA]）和Patagonia（Gaultheria mucronata[GM]和Hieracium pilosella植物的根和葉組織內(nèi)生細(xì)菌群落中共有和獨特的操作分類單位（OTU）的分布[HP]）聪黎，基于每種植物物種的高通量DNA測序數(shù)據(jù)（n=3）罕容。

圖6。（AD）Atacama沙漠和（PAT）巴塔哥尼亞植物生長的根和葉內(nèi)的內(nèi)生微生物群的關(guān)鍵系統(tǒng)型稿饰。通過使用效應(yīng)大小的線性判別分析（LDA）和Kruskal-Wallis和Wilconxon等級豐度測試來評估植物區(qū)室之間的差異锦秒。直方圖顯示了針對植物根和葉組織上差異豐富的分類群（在家族水平上）的特征（在操作分類單位水平上）計算的線性判別分析分?jǐn)?shù)。代表相同細(xì)菌家族的直方圖條由不同的分類群推導(dǎo)出來喉镰。圖例：DSR：來自D.spicata的根組織旅择，PAR：來自P.absinthioides的根組織，DSL：來自D.spicata的葉組織侣姆，PAL：來自P.absinthioides的葉組織生真，GMR：來自G.mucronata的根組織，HPR：來自H.pilosella的根組織捺宗，GML：來自G.mucronate的葉組織柱蟀，和HPL：來自H.pilosella的葉組織。

在家庭層面偿凭，生物信息學(xué)分析表明产弹，兩種生態(tài)系統(tǒng)植物的內(nèi)層多樣性都很高，突出了一些優(yōu)勢類群，如AD植物中的鹽桿菌科痰哨，芽孢桿菌科胶果，諾卡氏菌科和鹽單胞菌科，以及模式中G.mucronata中的假單胞菌科斤斧。Halobacteriaceae和Halomonadaceae是古細(xì)菌和真細(xì)菌的系統(tǒng)發(fā)育多樣性群體早抠，能夠在高鹽生境中存活和增殖，例如來自AD49,50的土壤撬讽，包括一些內(nèi)生菌蕊连，如Euryarchaeota，Kushneria endophytica游昼，Salinicola tamaricis44,51-53甘苍。同樣，Bacillaceae和Pseudomonaceae科通常被發(fā)現(xiàn)是植物內(nèi)生的居民34,47,54烘豌。值得注意的是载庭，AD和PAT植物之間家族多樣性的對比揭示了位置之間內(nèi)生細(xì)菌群落組成的顯著差異。

最近的一項研究假設(shè)植物物種能夠招募特定的內(nèi)生細(xì)菌群落2,55廊佩。同樣囚聚，Gadhad等[56]報道土壤接種芽孢桿菌屬改變了西蘭花根部內(nèi)生細(xì)菌的多樣性，均勻性和群落組成标锄。然而顽铸，內(nèi)生細(xì)菌群落的組成不僅可能受生物因素（如植物基因型或與其他微生物的競爭）的支配，還可能受非生物因素的影響料皇，包括氣候（溫度和干旱）57和土壤栽培歷史35谓松。在這種情況下，在AD瓶蝴，PAT和Antarctic14植物的根際細(xì)菌群落中也觀察到植物物種和位置之間的顯著差異14毒返。此外，內(nèi)生細(xì)菌群落組成的差異可能是由于大部分獨特的OTU（AD和PAT內(nèi)球分別為93至234和195至341）與共享的OTU（AD和PAT內(nèi)球分別為53和115）如圖Venn所示舷手，在植物物種之間拧簸。屬于Firmicutes，Proteobacteria男窟，Actinobacteria和Bacteroidetes的細(xì)菌主要在植物中觀察到的獨特OTU中觀察到盆赤。與獨特的OTU相比，共享OTU的數(shù)量較少歉眷，與牡丹草和紅樹林的觀察結(jié)果相反牺六，維恩分析顯示根和葉樣品中內(nèi)生細(xì)菌之間OTU的重疊模式37,45。因此汗捡，我們的研究結(jié)果表明淑际，我們在每個智利極端環(huán)境中研究的植物物種的內(nèi)生層都包含特定的細(xì)菌群落畏纲，這些細(xì)菌群落的位置和植物基因型（物種）是獨特的，其中Bacillaceae和Enterobacteriacea可以作為我們的LDA分析的關(guān)鍵分類群春缕。