提升粮食作物生长品质是食品安全研究领域的上游工程,是保障食品安全的源头。内生菌在寄主植物生长发育中扮演了重要的角色,同时也会参与到寄主的生长代谢,生物合成和抑菌等生命活动中,对其寄主植株的生长发育和产品品质有着重要影响,因此研究植物内生菌对于农业生产有着重要意义。藜麦是我国重要的农作物,但目前关于藜麦内生菌的报道较为少见,本文对成熟期和幼苗期藜麦的根部、茎部、叶部以及籽粒进行取样,采用高通量测序技术对其内生菌进行分析。研究了不同部位和不同时期之间群落结构,分析了其关键生长中的关键内生菌,主要结论如下。(1)藜麦成熟期的根际细菌observed species指数、shannon指数和chao1指数均显著高于藜麦幼苗期(p<0.05);成熟期和幼苗期的藜麦根际细菌observed species指数、shannon指数、simpson指数和chao1指数显著高于成熟期和幼苗期的藜麦茎、叶细菌(p<0.05);藜麦不同位置内生菌差异较大,不同时期内生菌未出现明显分化。根部内生菌多样性和群落结构与茎部、叶部、籽粒存在较大差异,根部内生菌的丰度、内生菌种类均远高于茎部、叶部、籽粒部分,而茎部、叶部、籽粒之间则差异较小,籽粒内生菌结构与茎部最为相似;对比不同位置丰度发现,蓝细菌门(Cyanobacteria)呈现叶部>茎部>根部的趋势,而变形菌门(Proteobactrtia)则呈现相反的叶部<茎部<根部的趋势。无论是成熟期还是幼苗期藜麦茎部和叶部群落结构均较为稳定,由于藜麦根部含有较高丰度的链霉菌属(Streptomyces)和拟无枝菌酸菌属(Amycolatopsis)等产抗生素的细菌,它们共同维持了藜麦植株的内生菌系统的平衡,从而使得藜麦生长发育过程中拥有优良的抗菌性和环境适应性。(2)内生真菌与细菌多样性规律存在较大不同,幼苗期和成熟期多样性差异不明显,且均呈现越靠近土壤多样性越高的规律,土壤对藜麦微生物群落有较大影响。子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)、被孢霉门(Mortierellomycota)、捕虫霉门(Zoopagomycota)和梳霉门(Kickxellomycota)五类真菌是藜麦内生真菌的主要组成部分。幼苗期和成熟期子囊菌门(Ascomycota)丰度均呈现根部<茎部<叶部的规律。油壶菌门(Olpidiomycota)丰度则是呈现根部>茎部>叶部的规律,担子菌门(Basidiomycota)在成熟期的藜麦根部含量较高,且在茎部和叶部含量均有所提高。瓜亡革菌(Thanate Phorus)是成熟期藜麦根部特有的细菌,且是该样本丰度最高的微生物。镰刀霉(Fusarium)在幼苗期各部位含量较高,在成熟期各部位含量较低,但在籽粒丰度占比较高。藜麦生长过程中,真菌群落结构会出现较为明显的分化,不同时期不同位置会有特定的群落组成。(3)蓝细菌(Cyanobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、纤维杆菌门(Fibrobacteres)三类细菌是是各组样本中存在显著差异,KEGG通路注释显示藜麦内生细菌主要功能有细胞代谢、环境信息处理等功能,藜麦内生细菌显示藜麦具有较好的食品安全性。藜麦细菌主要对人类健康危害主要在感染方面,但其作用也很小。初期根部细菌生态还不够完善,成熟期后的细菌生态更加有利于植物生长和食品安全,酸杆菌门(Acidobacteria)和绿弯菌门(Chloroflexi)在成熟期藜麦根部高于其他样本,他们可能是对于保障藜麦生长和藜麦食品安全具有重要作用的细菌。子囊菌(Ascomycota)丰度为籽粒>叶部>茎部>根部,呈现离土壤越远丰度越高的规律。油壶菌门(Olpidiomycota)是藜麦根系的重要共生真菌,主要存在于成熟期和幼苗期的根部,幼苗期的茎部存在一定含量,但成熟期后消失。被孢霉门(Mortierellomycota)在成熟期根系中丰度含量较高。内生植物-植物病原体(endophyte-plant-pathogen)功能主要在成熟期和幼苗期叶部占有较大比重,其次是茎部。植物病原体(plant-pathogen)功能在成熟期根部占比较高,其他位置占比较小,成熟期根部的生态屏障作用。成熟期和幼苗期藜麦根部真菌功能较为相似,共生营养型(symbiotroph)功能较为凸显,真菌对于根部的共生作用非常明显。