纽荷尔脐橙叶片和幼果内生细菌群落多样性及其功能预测

作     者：游婧 刘冰 熊桂红 蒋军喜 宋珏萍 雷若琦 朱珍 谢忠建 YOU Jing;LIU Bing;XIONG Guihong;JIANG Junxi;SONG Jueping;LEI Ruoqi;ZHU Zhen;XIE Zhongjian

作者机构：江西农业大学农学院江西南昌330045 

出 版 物：《江西农业大学学报》 (Acta Agriculturae Universitatis Jiangxiensis)

年 卷 期：2023年第45卷第4期

页      面：884-893页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0904[农学-植物保护] 090401[农学-植物病理学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(31460139) 江西省自然科学基金项目(20192BAB214004,20161BAB204184)。 

主　　题：纽荷尔脐橙 内生细菌多样性 功能预测 高通量测序 群落结构 Tax4Fun功能预测 

摘      要：【目的】柑橘溃疡病是脐橙上的一种重要病害,影响其发生的因素较多。通过了解纽荷尔脐橙内生细菌群落组成和其潜在的生物学功能,探索内生细菌在脐橙感染溃疡病中的作用。【方法】从纽荷尔脐橙树上随机采集未表现任何病害症状的幼果和嫩叶,嫩叶分别在春、夏、秋3个季节进行采样,每个样品设3个重复。对4个样品进行表面消毒后从中提取DNA,PCR在25μL反应体系中进行,扩增产物经20 g/L琼脂糖凝胶电泳检查,选取主条带清晰的400~500 bp片段进行测序。采用基于16S rRNA基因V3-V4可变区的高通量测序技术及Tax4Fun功能预测对纽荷尔脐橙内生细菌菌群及其功能进行了测定和分析。各样本数据在FLASH V1.2.7上进行拼接,利用QIIMEV1.7.0对产生的原始数据进行质控,用Uparse V7.0.10012对有效数据进行聚类,在97%的相似度水平上生成OTU。为每个OTU挑选一个代表序列,并使用SSUrRNA数据库进行物种注释分析使用,获得分类学信息并分别在各个分类水平统计各样本的群落组成,并用MUSCLE(V3.8.31)进行α多样性(样本内)和β多样性(样本间)分析。通过UProC和PAUDA 2种方法将功能信息对应到SILVA数据库中,实现功能注释。【结果】季节和采摘部位对脐橙内生细菌群落组成的多样性和物种丰富度存在一定的差异,脐橙幼果中的内生细菌数量多于叶片,夏季相较于其他季节内生细菌群落丰富度更高;脐橙内生细菌群体在门水平上的组成相似,但丰度占比不同,且厚壁菌门、变形菌门和蓝菌门为主要优势门,各优势细菌纲数目、组成及其丰度随不同脐橙样本而异,芽孢杆菌属为主要优势属;Tax4Fun功能预测显示纽荷尔脐橙内生细菌包含大量关于膜运输、碳水化合物代谢、氨基酸代谢、翻译、复制和修复、能量代谢、辅因子和维生素的代谢等基因信息,其中功能基因丰度较大的为碳水化合物代谢和氨基酸代谢,且脐橙夏天叶片的细胞过程和环境信息处理功能信息高于其他3种样品,幼果的遗传信息处理、新陈代谢、有机系统和人类疾病功能信息高于其他3种样品。【结论】纽荷尔脐橙内生细菌群落多样性丰富,具有大量代谢相关的有益菌,研究结果可为今后探索纽荷尔脐橙内生细菌菌群的利用和柑橘溃疡病的生物防治提供思路。