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柑橘落果与果实内生真菌关系的研究

崔雪婧  
【摘要】:柑橘是重要的果树作物,广泛种植于热带和亚热带地区。我国柑橘有四千多年的栽培历史,不仅积累了丰富的种植资源,还拥有完善的在栽培管理体系。目前我国柑橘的种植面积和产量在全球均排名第一。柑橘从落花后至采收前有落果现象,以4月下旬至6月上旬的两次生理落果最为严重。目前对导致柑橘落果原因的研究主要集中在果树栽培和天气等因素。本课题拟从内生真菌角度,探讨柑橘生理落果的机制。本研究采用ITS高通量测序技术分别对鄂柑一号椪柑和纽荷尔脐橙的落果和健康果实内微生物进行了分析。鄂柑一号的健康果实与落果中分别检测到296和369个OTU,两组样品间的α多样性显示内生真菌群落的丰富度无显著性差异,而β多样性显示内生真菌的群落结构存在差异;纽荷尔的健康果实与落果中分别检测到261和359个OTU,健康果实样品与落果样品间的α多样性显示内生真菌群落的丰富度差异显著,β多样性显示群落结构也存在差异。这些结果表明真菌群落的丰富度与组成结构的差异性都有可能与落果现象有关。通过对果实中丰度排名前20(属水平)的真菌进行聚类分析后发现核盘菌属、Paraphaeosphaeria、木霉属、根霉属、毛霉属这5个属的真菌在2种柑橘健康果实中的积累均高于落果中的积累。镰刀菌属、链格孢属、黑酵母菌属、Erythrobasidium、弯孢属、尾孢属、Papiliotrema、瑞能红酵母菌属、Curvibasidium、Piskurozyma、Sclerostagonospora、Cystofilobasidium、平脐疣孢属这13个属的真菌在2种柑橘落果中的积累均高于健康果实中的积累。炭疽菌属、黑附球菌属这2个属的真菌在鄂柑一号的健康果实中积累高于落果,而在纽荷尔的落果中积累高于健康果实。同时我们发现在健康的果实和落果中共有的真菌微生物种类与数量都存在差异。对鄂柑一号和纽荷尔的柑橘落果和健康果实体内微生物组成的分析,为全面了解柑橘内生菌多样性与菌落结构、分析与落果相关的微生物、及研究内生菌与寄主互作关系奠定基础。为探究内生真菌与果实内激素之间的联系,从而明确内生菌导致柑橘落果的原因,我们将从落果内分离获得的内生真菌接种青果,并检测了果实中脱落酸和乙烯含量的变化。从鄂柑一号落果中分离23株真菌菌株,从纽荷尔中分离到23株真菌菌株。将这些菌株接种对应品种的柑橘青果,结果显示大部分菌株并不会引起明显的病斑,但接种后的果实自接种部位开始发黄。采用色谱法对接种真菌后柑橘体内的脱落酸和乙烯含量进行了测定,结果显示鄂柑一号和纽荷尔的青果在接种极细链格孢菌EG-13、NHE-3和镰刀菌EG-15、NHE-16后,脱落酸的含量显著高于对照组,接种了变红镰刀菌EG-10的鄂柑一号和纽荷尔青果的乙烯释放量均显著高于对照组。这说明变红镰刀菌和极细链格孢菌株均能够引起柑橘青果体内脱落酸含量的升高,同时变红镰刀菌还能够引起青果乙烯的含量升高。结合ITS测序与激素含量测定的结果,我们发现镰刀菌和链格孢菌在鄂柑一号和纽荷尔的落果中的积累高于在健康果实中的积累,这说明镰刀菌属真菌和链格孢属真菌的某些种类可能通过导致果实脱落酸和乙烯含量的升高,从而与果实提前黄化脱落有关。本研究从内生真菌角度探讨了柑橘生理落果的机制,为进一步理解柑橘栽培提供了新的线索。


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