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感染黄龙病砂糖橘叶中脉内生菌群多样性研究

万爽  
【摘要】:柑橘黄龙病(Huanglongbing)是由韧皮部难养细菌(‘Candidatus Liberibacter asiaticus’)引起的对柑橘产业造成严重威胁的毁灭性病害。采用扩增子测序技术(包括16S rDNA和ITS)对三个不同地区健康及感染黄龙病的砂糖橘叶中脉内生菌群(包括内生细菌和内生真菌)进行多样性分析,挖掘出组间显著差异物种,并对其进行关联统计分析,力图寻找与黄龙病病原菌相拮抗/协同的微生物物种。为挖掘微生物基因组资源、特殊基因及其参与代谢途径、关联菌株基因功能,揭示与黄龙病病原菌相协同/拮抗作用机制等工作奠定基础。研究结果如下:1.比较不同果园健康与感染黄龙病砂糖橘叶中脉内生菌群多样性,从F果园(凤村镇,下同)和C果园(长安镇,下同)中分别选出20个样品,从B果园(播植镇,下同)中选出10个样品用于后续的16S rDNA和ITS测序分析,各样品中所获得的Effective Tags在原始数据中占有的百分比分别达到92.15%和88.64%以上。各果园健康组和感病组内生细菌和内生真菌多样性排列不一致,对于内生细菌,F果园健康组内生细菌多样性大于感病组内生细菌多样性,而B和C果园相反;对于内生真菌,C果园健康组内生真菌多样性大于感病组内生真菌多样性,而F和B果园相反。2.对砂糖橘叶中脉内生菌群组间群落结构进行差异显著性分析。各果园健康与感染黄龙病的砂糖橘叶中脉内生细菌群落均出现比较明显的结构差异,组间群落结构差异均大于组内群落结构差异。各果园健康组与感病组之间内生真菌同样出现一定的群落结构差异,但是差异显著性不一致。其中F果园的健康组和感病组之间的差异比较明显,且达到极显著水平(P0.01);而B和C果园差异相对比较小,未达到显著水平(P0.05)。3.对砂糖橘叶中脉内生菌群组间物种进行差异显著性分析。放线孢菌属(Actinomycetospora)和杯梗孢属(Cyphellophora)为所有样品中健康组丰度显著较高的物种,韧皮部杆菌属(‘Candidatus Liberibacter’)、马赛菌属(Massilia)、Setosphaeria、担孢酵母属(Erythrobasidium)、拟暗球腔菌属(Phaeosphaeriopsis)为所有样品中患病组丰度显著较高的物种;各果园之间共有的显著差异物种有:盐单胞菌属(Halomonas)、甲基杆菌属(Methylobacterium)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、掷孢酵母属(Sporobolomyces)、Symmetrospora;各果园中健康组和感病组之间的显著差异内生微生物种也很大,除了病原菌韧皮部杆菌属,没有共有的显著差异物种。一些物种在不同果园中健康组/感病组之间丰度高低的趋势不一致:如:Sphingomonas在F、B果园的感病组显著较高,而在C果园的健康组显著较高;诺卡氏菌属Nocardioides在F、C果园的健康组中显著较高,而在B果园的感病组中显著较高;拟盘多毛孢属(Pestalotiopsis)在B果园健康组显著较高,而在F果园感病组显著较高。一些属只在某一果园患病组或健康组显著较高:如放线孢菌属(Actinomycetospora)、Jatrophihabitans等只在F果园健康组显著升高;担孢酵母属(Erythrobasidium)、拟暗球腔菌属(Phaeosphaeriopsis)、Penidiella等只在F果园患病组显著升高,短梗霉属(Aureobasidium)只在B果园显著升高。4.对健康与感病砂糖橘叶中脉内生菌群进行关联统计分析。不同果园中,与黄龙病病原菌相拮抗/协同的内生菌种差异很大,其中F果园中相关系数绝对值大于0.5的强相关物种有25个,C果园有1个,B果园有13个,同时相拮抗/协同的一致性也比较差。如:Angustibacter在F果园中呈强负相关(-0.6773),而在B果园中呈强正相关(0.5194);盾壳霉属(Coniothyrium)、拟盘多毛孢属(Pestalotiopsis)在F果园与黄龙病菌关系为强正相关(0.5360,0.5684),而在B组则刚好相反(-0.7675,-0.6190)。假诺卡氏菌属(Pseudonocardia)(-0.5361,-0.5392)、Cyphellophora(-0.6175,-0.6816)在F和B果园中与黄龙病菌呈强负相关,为防治黄龙病的潜在生防菌株。


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