火龙果茎溃疡病植株茎组织细菌群落特征分析

【目的】比较火龙果健康植株与溃疡病植株茎组织的内生细菌群落特征和功能差异,为揭示火龙果溃疡病发生机制和研究防治技术提供理论依据。【方法】采集火龙果健康植株和溃疡病植株茎组织,利用Illumina Miseq测序平台对植株茎组织内生细菌的16S rDNA序列进行测定,分析健康植株与罹病植株茎组织中的细菌群落特征差异。【结果】火龙果健康植株茎组织的细菌群落种类和扩增子序列变体(Amplicon sequence variant,ASV)数均低于罹病植株;健康植株与罹病植株茎组织的细菌群落多样性无显著差异(P>0.05)。在细菌优势门中,罹病植株茎组织的放线菌门(Actinobacteriota)、绿弯菌门(Chloroflexi)和异球菌门(Deinococcota)相对丰度较高,而健康植株茎组织的拟杆菌门(Bacteroidota)相对丰度较高。罹病植株茎组织的优势细菌属有27个,其中假单胞菌属(Pseudomonas)、芽孢杆菌属(Bacillus)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、异球菌属(Deinococcus)、梭菌属(Clostridium_sensu_stricto_1)、短小杆菌属(Curtobacterium)、黄单胞菌属(Xanthomonas)、毛梭菌属(Lachnoclostridium)、微枝形杆菌属(Microvirga)、溶杆菌属(Lysobacter)、Klenkia和类芽孢杆菌属(Paenibacillus)相对丰度较高。健康植株茎组织的优势细菌属有26个,其中绒毛杆菌科未分类属(norank_f_Muribaculaceae)、拟杆菌属(Bacteroides)、乳杆菌属(Lactobacillus)、甲基杆菌属群(Methylobacterium-Methylorubrum)、黄单胞菌科未知属(unclassified_f_Xanthomonadaceae)、副杆菌属(Parabacteroides)、罗尔斯通氏菌属(Ralstonia)、红球菌属(Rhodococcus)、链霉菌属(Streptomyces)、双歧杆菌属(Bifidobacterium)、放线杆菌属(Acinetobacter)和纤维弧菌属(Cellvibrio)的相对丰度较高。线性判别分析(LEfSe)结果显示,健康植株茎组织具有较多指示菌群,而罹病植株茎组织的指示细菌属只有4个不同的属,分别是黄单胞菌属、短小杆菌属、毛梭菌属和新鞘氨醇单胞菌属(Novosphingobium)。细菌功能预测结果显示,溃疡病植株茎组织内生细菌在膜转运、碳水化合物代谢、其他氨基酸代谢和其他次级代谢产物的生物合成等4个二级功能层中的基因拷贝数显著高于健康植株茎(P<0.05)。【结论】火龙果发生茎溃疡病后其茎组织细菌群落多样性无明显改变,但部分优势菌属的比例发生明显改变,其中4个指示细菌属可能与溃疡病发生有关。

广西防城港市火龙果茎溃疡病病原鉴定

【目的】明确在广西防城港市发生的火龙果茎溃疡病病原菌种类,为更好地识别并控制该病害提供理论依据。【方法】从广西防城港市的火龙果园采集具有斑点、溃疡和腐烂症状的火龙果肉质茎,从中分离纯化病原菌,利用柯赫氏法则验证其致病性,通过形态学观察及分子生物学鉴定确定病原菌的种类。【结果】根据病原菌的形态学特征,通过对其ITS、β-tubulin和EF-1α3个基因序列的BLAST分析,将病原菌鉴定为新暗色柱节孢菌(Neoscytalidium dimidiatum)。【结论】广西防城港市火龙果茎溃疡病由新暗色柱节孢菌引起。

火龙果茎溃疡病植株茎组织真菌群落特征分析

【目的】明确火龙果茎溃疡病对火龙果植株茎组织真菌群落的影响,为揭示火龙果溃疡病发生机制及防治技术研究提供理论依据。【方法】采集火龙果健康植株和溃疡病发病植株茎组织,利用Illumina高通量测序平台对植株茎组织真菌rDNA的ITS序列进行测序,分析健康植株与发病植株茎组织中的真菌群落特征差异。【结果】火龙果健康植株茎组织的真菌群落多样性显著高于发病植株(P<0.05,下同),且健康植株与发病植株茎组织的真菌群落组成具有明显差异。与健康植株相比,发病植株茎组织的子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota)相对丰度较高,分别为49.11%和10.90%,门分类水平的未知真菌(unclassified_k_Fungi)的相对丰度较低(39.97%)。在属分类水平上,发病植株茎组织存在8个优势属,其中柱节孢属(Neoscytalidium)的相对丰度最高(33.29%),汉纳酵母属(Hannaella)、Dirkmeia、丛赤壳科未知属(unclassified_f_Nectriaceae)和刺盘孢属(Colletotrichum)4个优势属的相对丰度显著高于健康植株,未在健康植株检测到柱节孢属、维希尼克氏酵母属(Vishniacozyma)和Meira;健康植株茎组织存在4个优势属,其中地霉属(Geotrichum)和链格孢属(Alternaria)的相对丰度显著高于发病植株。线性判别分析(LEfSe)结果显示,发病植株的柱节孢属和维希尼克氏酵母属以及健康植株的地霉属最能解释健康植株与发病植株间的差异。通过比对FUNGuild数据库预测真菌的营养型,发现发病植株中丰度最高的营养型为病理营养型(15.46%),健康植株中丰度最高的营养型是腐生营养型(7.95%)。【结论】火龙果发生茎溃疡病后其茎组织的真菌群落多样性显著下降,真菌群落结构发生改变。当病原营养型真菌显著富集在茎组织中时会破坏茎组织的菌群平衡,可能促进了茎溃疡病的发生。

根癌农杆菌介导火龙果溃疡病菌遗传转化体系的构建及转化子筛选

为了探究火龙果溃疡病病原菌的致病机理,笔者利用农杆菌介导的遗传转化技术,分析了根癌农杆菌浓度、分生孢子萌发时间以及共培养温度等3个主要因素对遗传转化效率的影响,建立火龙果溃疡病菌的遗传转化技术体系,并对转化子进行筛选。结果表明,当农杆菌浓度OD_(600)=0.5、分生孢子萌发时间24 h、共培养温度25℃时遗传转化效率最高(833个转化子/10^(6)分生孢子);随机挑选200个转化子进行筛选,获得3株菌落形态与野生型菌株差异较大的转化子,4株产孢量减少的转化子,5株产孢量增加的转化子,6株致病力下降的转化子。