植物内生菌（Endophyte）对宿主植物的生存与扩散具有重要作用。冰川棘豆（Oxytropis glacialis）是青藏高原特有种和广布种,全草有毒,是影响西藏畜牧业发展的疯草类有毒植物之一,而毒素-苦马豆素是由其内生真菌所产生。目前有关冰川棘豆内生菌的研究多关注于内生真菌的分离与鉴定,对冰川棘豆内生菌多样性的研究未见报道。本研究利用Illumina MiSeq高通量测序手段,结合生物信息学方法,分析不同生态环境下、植物不同组织间内生菌的多样性、菌群结构及其与环境之间的适应性关系,揭示冰川棘豆内生菌之间的网络互作模式,为青藏高原疯草类有毒植物的科学治理和利用提供基础参考依据。主要结果与结论如下。1、冰川棘豆内生细菌多样性分析结果显示,来自西藏高寒草原区（TAS）和灌丛草甸区（TAM）样本的16S rRNA测序共得到236205条有效序列,注释到476个OTUs,隶属于17个门281个属;微生物多样性分析表明,冰川棘豆内生细菌菌群结构在TAM和TAS样本间无显著性差异;群落组成分析和差异分析表明,TAM和TAS样本中优势菌门均为变形菌门（Proteobacteria）,假单胞菌属（Pseudomonas）、Lachnoclostridium 5和泛菌属（Pantoea）等18个菌属为优势菌群,在TAM样本中富集的14个菌属在区域间存在显著差异（P<0.05）,且在TAM区域中富集,但对区域间菌群结构并无显著影响;环境因子分析表明,土壤电导率、空气CO2浓度和土壤温度对不同分组间菌群结构的差异具有显著性影响,56%的优势菌属与环境因子显著相关,空气CO2浓度和土壤温度间存在负相关关系,且两者对菌群的影响大于土壤电导率的影响;功能预测分析认为,KEGG代谢通路和COG各功能相关的基因丰度在不同区域样本间相似,存在次生代谢产物生物合成、分解代谢的相关基因为其他代谢通路和生物功能发挥作用提供可能。不同生态环境下冰川棘豆内生细菌菌群结构及功能的保守性大于特异性,在宿主植物中参与各种代谢网络调控。相对稳定的菌群结构及优势菌属丰度随环境显著变化的潜能,可能有助于植物-内生细菌在更为恶劣的生态环境中生存和扩散。2、冰川棘豆内生真菌多样性分析结果显示,来自西藏高寒草原区（TAS）和灌丛草甸区（TAM）样本ITS-rDNA测序共得到1715403条有效序列,注释到710个OTUs,隶属于7个门241个属;微生物多样性分析表明,TAS、TAM的样本菌群结构具有明显差异;群落组成分析和差异分析表明,TAS、TAM样本中优势菌门为子囊菌门（Ascomycota）,赤霉菌属（Gibberella）、格孢腔菌科的未知属Ⅰ（unclassified PleosporaceaeⅠ）和Chaetosphaeronema等16个菌属作为优势菌群,格孢腔菌科的未知属、枝孢瓶霉属（Cladophialophora）、粒毛盘菌属（Lachnum）、未知真菌属等29个菌属在不同区域中具有显著性差异（P<0.05）;FUNGuild营养型分析表明,冰川棘豆内生真菌主要营养方式占比病理PA>未知UN>腐生SA>共生SY,PA-SA、PA-SY、SA以及SY在不同区域间具有显著性差异（P<0.05）;环境因子分析表明,显著影响样本间菌群差异的环境因子土壤pH（R²=0.8358）与土壤电导率EC（R²=0.7449）的解释率大于空气CO₂浓度CC（R²=0.2834）。不同生态环境下冰川棘豆内生真菌菌群结构及功能的地域特异性大于保守性。营养方式与菌群结构相适应,而菌群结构同环境因子之间密切相关,营养方式与菌群结构的显著性差异可能有助于植物-内生真菌在不同环境下的生存与扩散。3、冰川棘豆叶和根组织中内生菌多样性分析显示,来自西藏高寒草原区（TAS）样本的16S-rRNA和ITS-rDNA测序,得到175791条细菌有效序列,428个OTUs隶属于19个门和267个属,757113条真菌有效序列,391个OTUs分属于7个门和149个属。微生物多样性分析表明,不同组织中内生菌群落丰富度无显著差异,内生真菌群落多样性在根中大于叶且存在显著性差异,内生细菌中群落多样性根小于叶但并无显著性差异;群落组成分析和差异分析表明,不同组织中内生细菌优势菌门为变形菌门（Proteobacteria）,内生真菌优势菌门为子囊菌门（Ascomycota）,组织间内生细菌和内生真菌中共有菌属丰度占总丰度的90%以上,29个菌属在不同组织中富集,对组织间差异性的形成具有显著性贡献（P<0.05）;CCA典型分析和线性回归分析表明土壤含水量SM显著影响内生细菌（R²=0.241,P=0.024）和内生真菌（R²=0.223,P=0.031）组间Beta多样性,土壤p H值（R²=0.571,P<0.001）主要影响内生真菌Alpha多样性丰富度指数;功能分析中,内生细菌PICRUSt功能分析表明COG功能组成以未知功能为主,且功能结构间存在一定差异,但环境因子与各功能之间的相关性并不显著;内生真菌中FUNGuild营养型分析认为,冰川棘豆内生真菌主要营养方式占比中未知UN为主导,病理-腐生-共生混合营养型PA-SA-SY、腐生-共生混合营养型SA-SY在组织间存在显著差异（P<0.05）,但环境因素仅对病理PA、病理-腐生PA-SA营养型的结构具有显著性的解释意义。冰川棘豆不同组织间具有相对保守的内生细菌和相对专一的内生真菌群落结构特点。环境因素对内生菌多样性产生显著影响,但对组织间内生菌差异功能的解释并不显著。功能的多样性与差异性为内生菌参与组织特异性功能的实现提供了可能,这些组织间内生菌的特性可能促进冰川棘豆在青藏高原的适应。4、对西藏高寒草原区（TAS）冰川棘豆不同组织内生菌进行相关性网络分析,并以与苦玛豆素相关内生菌为例分析冰川棘豆内生菌互作模式。Venn图分析中,根、叶组织的核心内生细菌菌属个数（54、62）大于核心内生真菌（22、13）,根组织中的核心内生菌种类与叶组织相当（76、75）。系统发育树分析表明,冰川棘豆中存在潜在的产生苦马豆素内生真菌链格孢属（Alternaria）和降解苦马豆素的内生细菌短波单胞杆菌属（Brevundimonas）。相关性网络分析表明,内生真菌间的模块化指数更高,内生细菌间节点连通性（平均度）更为紧密,整体协同作用大于拮抗作用,内生菌总体间的互作程度要高于内生真菌内部间的互作,低于内生细菌内部间的互作,但核心菌属相关的互作关系在全部的互作网络中占比不足15%,核心菌群可能主要通过间接性的互作方式将影响传递到微生物群落。其中链格孢属与短波单胞杆菌属作为核心菌属以间接性的显著相关关系（|ρ|>0.6,P<0.01）,参与冰川棘豆菌群间的网络互作,而这种调控可能受到宿主和环境的双重影响。冰川棘豆内生菌菌群间以正向反馈的互作网络关系为主,核心内生细菌连接的紧密性和内生真菌相对较高的模块化菌群特征为内生菌功能的实现和调控提供了可能。核心微生物通过间接性的互作方式将其重要的生态功能传递到整个微生物群落中。其中与苦马豆素相关的内生菌互作模式的探究,为冰川棘豆的生物治理提供了一种可能的途径,但其内部的信号传导机制还有待进一步研究验证。