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火龙果溃疡病发生对其果皮组织微生物群落特征的影响

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热带作物学报 2024年

作者：姚姿婷梁洲勇赵燕灵韦小妹赵渊邹承武朱桂宁广西农科院植物保护研究所/农业农村部华南果蔬绿色防控重点实验室/广西作物病虫害生物学重点实验室广西大学农学院/植物科学国家级实验教学示范中心广西亚热带作物研究所

水果果皮组织的微生物群落有助于提高水果品质和抗病性，但关于火龙果的果皮内生微生物的群落结构和多样性的研究报道比较缺乏。本研究采用Illumina MiSeq高通量测序技术分析火龙果幼果的健果与溃疡病发生初期的罹病果果皮组织内生微生... 详细信息

水果果皮组织的微生物群落有助于提高水果品质和抗病性，但关于火龙果的果皮内生微生物的群落结构和多样性的研究报道比较缺乏。本研究采用Illumina MiSeq高通量测序技术分析火龙果幼果的健果与溃疡病发生初期的罹病果果皮组织内生微生物群落组成及多样性，并预测群落功能，以了解溃疡病发生初期火龙果果皮内生微生物群落特征。结果显示，在火龙果青果期，健果和罹病果果皮之间的内生细菌和真菌群落多样性和群落结构差异不显著。健果果皮内生微生物中，优势细菌门为变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteriota）、厚壁菌门（Firmicutes）、拟杆菌门（Bacteroidota）、异球菌门（Deinococcota）、脱硫杆菌门（Desulfobacterota）和绿弯菌门（Chloroflexi），优势真菌门为子囊菌门（Ascomycota）、真菌未鉴定门（unclassified＿k＿＿Fungi）、担子菌门（Basidiomycota）和毛霉门（Mucoromycota）。溃疡病发生初期，变形菌门、放线菌门和异球菌门的细菌和子囊菌门的真菌的平均相对丰度显著下降，脱硫杆菌门的细菌和真菌未鉴定门的真菌的平均相对丰度显著上升。伴随着菌群比例变化，罹病果皮内生细菌的化学异养、需氧化学异养、甲基营养以及甲醇氧化功能的表达量显著下降，内生细菌的潜在致病性类群比例显著提高，内生真菌的腐生营养型、病理营养型和病理-共生营养型的比例显著下降，未知营养型的内生真菌比例显著上升。以上结果提供了火龙果果皮内生微生物的生物信息，为揭示火龙果内生微生物在溃疡病发生中的作用以及利用内生有益微生物功能提供理论依据。

关键词：火龙果溃疡病果皮组织内生细菌内生真菌群落多样性

柑橘溃疡病菌一个单功能域反应调控蛋白的功能研究

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植物病理学报 2024年第3期54卷 535-543页

作者：李瑞芳刘倩倩姚姿婷贤小勇陆光涛朱桂宁广西农业科学院植物保护研究所南宁530017 广西大学生命科学与技术学院南宁530005 农业农村部华南果蔬绿色防控重点实验室/广西作物病虫害生物学重点实验室南宁530017

由柑橘黄单胞柑橘亚种(Xanthomonas citri ***,Xcci)引起的柑橘溃疡病是我国柑橘生产上的一种重要病害。我们在前期研究中发现,Xcci广西菌株N8中有一个与306菌株的XAC3126同源的基因,可能参与调控病原菌的致病性。预测该基因编码一个单... 详细信息

由柑橘黄单胞柑橘亚种(Xanthomonas citri ***,Xcci)引起的柑橘溃疡病是我国柑橘生产上的一种重要病害。我们在前期研究中发现,Xcci广西菌株N8中有一个与306菌株的XAC3126同源的基因,可能参与调控病原菌的致病性。预测该基因编码一个单功能反应调控蛋白。为明确该基因的生物学功能,本研究对该基因进行缺失突变和功能互补,获得了相应的缺失突变体和互补菌株。致病性测定发现,该基因缺失导致Xcci在柑橘上的致病性显著下降,并且其胞外多糖产量、运动性,以及生物膜形成能力均显著降低,而互补菌株的这些表型恢复至野生型水平。进一步通过RT-qPCR分析该基因缺失对Xcci运动性相关基因及胞外多糖相关基因转录的影响,发现相比野生型菌株,缺失突变体在丰富培养基NB中培养时,这些基因的表达均下降,表明该基因的产物是通过调控多种致病因子的表达来影响病原菌在柑橘上的致病性。据此,我们将该基因命名为embR(Extracellular polysaccharide,motility and biofilm formation related regulator)。

关键词：柑橘溃疡病菌单功能域反应调控蛋白致病力调控表达

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火龙果茎溃疡病植株茎组织细菌群落特征分析

南方农业学报 2024年第4期55卷 1023-1034页

作者：梁洲勇姚姿婷曹雪颖韦增亭赵渊朱桂宁邹承武广西大学农学院/植物科学国家级实验教学示范中心广西南宁530004 农业农村部华南果蔬绿色防控重点实验室/广西作物病虫害生物学重点实验室/广西农业科学院植物保护研究所广西南宁530007 广西亚热带作物研究所广西南宁530001

【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... 详细信息

【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。

关键词：火龙果溃疡病茎组织细菌群落多样性

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火龙果溃疡病研究进展

植物保护 2023年第4期49卷 1-5,12页

作者：姚姿婷贤小勇李瑞芳韦小妹朱桂宁广西壮族自治区农业科学院植物保护研究所广西作物病虫害生物学重点实验室南宁530007

火龙果溃疡病是火龙果生产上的重要病害之一,对我国火龙果产业构成严重威胁。目前,我国对火龙果溃疡病及其抗病育种的研究基础非常薄弱。本文介绍了火龙果溃疡病发病症状、病原学研究、流行规律以及防治措施等方面的研究进展,为溃疡病... 详细信息

火龙果溃疡病是火龙果生产上的重要病害之一,对我国火龙果产业构成严重威胁。目前,我国对火龙果溃疡病及其抗病育种的研究基础非常薄弱。本文介绍了火龙果溃疡病发病症状、病原学研究、流行规律以及防治措施等方面的研究进展,为溃疡病的发生机制研究、病害防治及抗性品种选育提供参考。

关键词：火龙果溃疡病新暗色柱节孢发病及危害防控技术

火龙果溃疡病菌实时荧光定量PCR内参基因的筛选

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生物技术通报 2023年第5期39卷 92-102页

作者：姚姿婷曹雪颖肖雪李瑞芳韦小妹邹承武朱桂宁广西壮族自治区农业科学院植物保护研究所、广西作物病虫害生物学重点实验室、农业农村部华南果蔬绿色防控重点实验室南宁530007 广西大学农学院南宁530004

火龙果溃疡病是由火龙果溃疡病菌引起的重要真菌病害,近年来在世界火龙果产区的爆发严重影响了火龙果产业的发展。为研究火龙果溃疡病菌响应逆境胁迫的基因表达和功能,需要筛选火龙果溃疡病菌在各种条件下表达稳定的内参基因。以火龙果... 详细信息

火龙果溃疡病是由火龙果溃疡病菌引起的重要真菌病害,近年来在世界火龙果产区的爆发严重影响了火龙果产业的发展。为研究火龙果溃疡病菌响应逆境胁迫的基因表达和功能,需要筛选火龙果溃疡病菌在各种条件下表达稳定的内参基因。以火龙果溃疡病菌菌株LJ02为研究对象,以在马铃薯葡萄糖液体培养基(PDW)培养的菌丝体为对照组,以在LB培养基培养的菌丝体和分别在添加过氧化氢、吡唑醚菌酯和苯醚甲环唑的PDW培养的菌丝体为处理组。利用实时荧光定量PCR技术以及内参基因稳定性评估软件(geNorm、NormFinder、Bestkeeper和RefFinder),评估18个候选内参基因(CYT1、SDH2_1、TBCC、SUI1、RPL19、PPH、ATP5B、UBE2_16、RPL13、UBE2_2、PRS17、SUCLA2、ATP5A、TUB1_2、ACT1、EFTU、EF1A和GAPDH)的表达稳定性。结果显示,火龙果溃疡病菌的18个候选基因在上述培养条件下的Ct值介于14.80-24.66之间,表达水平适中;稳定性最高的内参基因是CYT1,其次为SUI1,GAPDH和ACT1的稳定性最差;最少使用2个内参基因组合可以提高定量PCR分析结果的准确性,此时SUCLA2和ATP5A是最稳定的内参基因组合。该结果可为研究火龙果溃疡病菌生物学过程中的基因表达提供理论依据。

关键词：火龙果溃疡病菌内参基因实时荧光定量PCR 菌丝生长表达分析非生物胁迫内参基因分析软件

广西烟仓主要霉变生物的鉴定、生物学特性及防治研究

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广西烟仓主要霉变生物的鉴定、生物学特性及防治研究

作者：朱桂宁广西大学

学位级别：硕士

对引起广西烟叶霉变的微生物种类展开调查与鉴定,明确曲霉是引起广西仓储烟叶霉变的主要微生物类群,青霉其次,并将引起我国烟叶霉变的曲霉种类记录由原来的9种增加到了18种。普查中出现频率较高的曲霉分别是溜曲霉(Aspergillus tamarii ... 详细信息

对引起广西烟叶霉变的微生物种类展开调查与鉴定,明确曲霉是引起广西仓储烟叶霉变的主要微生物类群,青霉其次,并将引起我国烟叶霉变的曲霉种类记录由原来的9种增加到了18种。普查中出现频率较高的曲霉分别是溜曲霉(Aspergillus tamarii Kita)、匍匐散囊菌原变种(Eurotium repens de Bary ***)、谢瓦散囊菌(Eurotium chevalieriMangin)、米曲霉原变种〔Aspergillus oryzae(Ahlb.)Cohn ***〕、菌核曲霉(Aspergillus sclerotiorum Huber)、黑曲霉(Aspergillus niger ***.)、孔曲霉(Aspergillus ostianus Wehmer)、聚多曲霉〔Aspergillus sydowii(Bain.&Sart.)Thom &Church〕和Aspergillus elegans Gasperini,其中溜曲霉、匍匐散囊菌原变种和谢瓦散囊菌是优势种。常见的引起广西仓储烟叶霉变的微生物还有青霉,经鉴定,只发现有一种,即桔青霉(Penicillium citrinum Thom)。这也是国内首次将引起烟叶霉变的青霉鉴定到种。主要霉变微生物的生物学特性研究表明,溜曲霉、匍匐散囊菌原变种和谢瓦散囊菌的生长温度分别为16℃～43℃、13℃～31℃和16℃～37℃,最适温度分别为22℃～34℃、22℃～28℃和22℃～31℃。湿度是影响它们生长的主导因子,溜曲霉在相对湿度达82%、另两种曲霉在相对湿度达75%时开始生长,并随湿度增高而加快。它们在pH值2.5以上均能生长,能利用多种碳、氮源,三种曲霉均较耐热,溜曲霉的致死温度和时间为

关键词：烟叶霉变鉴定曲霉生物学特性霉变发生条件防霉剂霉变防治

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火龙果茎溃疡病植株茎组织真菌群落特征分析

南方农业学报 2023年第5期54卷 1283-1292页

作者：姚姿婷贤小勇李瑞芳韦小妹邹承武朱桂宁广西农业科学院植物保护研究所/广西作物病虫害生物学重点实验室/农业农村部华南果蔬绿色防控重点实验室广西南宁530007 广西大学农学院广西南宁530004

【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... 详细信息

【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。

关键词：火龙果溃疡病茎组织真菌群落多样性

磷酸甘油转移酶基因在水稻白叶枯病菌致病力中的作用研究

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植物病理学报 2022年第6期52卷 940-949页

作者：任沛东叶文新刘倩倩卢卓健朱桂宁贤小勇李瑞芳广西农业科学院植物保护研究所南宁530017 广西大学生命科学与技术学院南宁530005 广西作物病虫害生物学重点实验室南宁530017

稻黄单胞菌稻致病变种(Xanthomonas oryzae ***,Xoo)引起的水稻白叶枯病,是水稻上的重要致灾病害之一。前期基因组学分析发现,Xoo菌株PXO99^(A)的PXO_04062基因可能编码一个磷酸甘油转移酶,推测与病原菌的致病力有关。本研究采用自杀质... 详细信息

稻黄单胞菌稻致病变种(Xanthomonas oryzae ***,Xoo)引起的水稻白叶枯病,是水稻上的重要致灾病害之一。前期基因组学分析发现,Xoo菌株PXO99^(A)的PXO_04062基因可能编码一个磷酸甘油转移酶,推测与病原菌的致病力有关。本研究采用自杀质粒pK18mobsacB介导的方法,构建了该基因的缺失突变体,并对突变体进行了反式互补。水稻上致病性测定发现,与野生型菌株相比,PXO_04062基因的缺失突变体DM04062在寄主水稻日本晴上的致病力显著下降,并且其胞外多糖产量、运动性、生物膜形成等均明显降低。进一步采用RNA-seq方法比较突变体转录组的变化,发现突变体中的差异表达基因共有533个,其中包括多个致病相关基因,如胞外多糖合成和细胞运动性等相关基因。与野生型相比,这些基因在突变体中的表达均显著下调。这些结果说明,白叶枯病菌的磷酸甘油转移酶基因是通过影响多种致病力相关因子的合成,来影响病菌在水稻上的致病力。

关键词：水稻白叶枯病菌磷酸甘油转移酶致病力致病相关基因转录组

沙福芽孢杆菌GX-H6的分离鉴定及对水稻细菌性条斑病的防病效果

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生物技术通报 2023年第5期39卷 243-253页

作者：任沛东彭健玲刘圣航姚姿婷朱桂宁陆光涛李瑞芳广西农业科学院植物保护研究所南宁530017 广西大学生命科学与技术学院南宁530005 农业农村部华南果蔬绿色防控重点实验室南宁530017 广西作物病虫害生物学重点实验室南宁530017

水稻细菌性条斑病(bacterial leaf streak,BLS)由稻黄单胞菌稻生致病变种(Xanthomonas oryzae ***,Xoc)侵染引起,已成为我国南方水稻种植区的一个重要病害。为了筛选防治BLS的生防菌,以Xoc野生型菌株GX01为指示菌,采用含菌平板稀释法和... 详细信息

水稻细菌性条斑病(bacterial leaf streak,BLS)由稻黄单胞菌稻生致病变种(Xanthomonas oryzae ***,Xoc)侵染引起,已成为我国南方水稻种植区的一个重要病害。为了筛选防治BLS的生防菌,以Xoc野生型菌株GX01为指示菌,采用含菌平板稀释法和牛津杯法,从花生根际土壤中筛选到一株对Xoc具有拮抗作用的细菌,编号为GX-H6。根据形态学观察、生理生化特征以及16S rDNA和进化树分析,鉴定该菌株属于沙福芽孢杆菌(Bacillus safensis)。拮抗实验表明,*** GX-H6菌株能够对多种黄单胞菌以及植物病原真菌具有较好的拮抗活性,尤其对引起水稻发生白叶枯病(bacterial blight,BB)的稻黄单胞菌稻致病变种(Xanthomonas oryzae ***,Xoo)的拮抗效果最显著。温室和田间水稻植株试验表明,GX-H6菌株能较好地防治BLS和BB。对GX-H6菌株的基因组进行分析,发现该菌株的基因组中拥有与抗真菌、环境竞争相关的基因,同时也拥有地衣杆菌素(lichenysin)、植物阿唑霉素(plantazolicin)和溶杆菌素(bacilysin)合成相关基因。这为生产应用提供了新的微生物资源,以及为后续的抑菌机理研究提供了新材料。

关键词：水稻条斑病菌黄单胞菌沙福芽孢杆菌拮抗生物防治