中国农业科学|中国农业科学院烟草研究所张成省课题组探析脂肪酸类天然产物2E,4E-癸二烯酸对烟草根际微生物群落的影响

文摘   三农   2024-10-16 16:58   北京  
疫霉菌可以侵染多种农作物,是农业生产上的毁灭性病害之一,如烟草疫霉(Phytophthora nicotianae)造成的烟草黑胫病。疫霉属于茸鞭生物界的卵菌,与真菌在营养体结构、基因组组成、代谢途径、繁殖(生殖)方式等方面均存在较多差异,常见的真菌抑制剂对其基本无效。目前,疫霉菌引起的卵菌病害防治仍是世界性难题,生产上以化学药剂为主,导致病原菌抗药性、药剂残留及环境污染等问题日益突出。因此,亟需开发结构新颖、作用机理独特的高活性杀菌剂来解决疫霉菌引起的作物病害问题。

近期,中国农业科学院烟草研究所/国家农业环境微生物种质资源库张成省课题组完成的题为“脂肪酸类天然产物2E,4E-癸二烯酸对烟草根际微生物群落的影响的研究在《中国农业科学》2024年第57卷18期正式发表。

通过温室盆栽试验测定2E,4E-癸二烯酸(DDA)对烟草黑胫病的防治效果,采用实时荧光定量PCR技术检测处理后根际土壤中烟草疫霉DNA拷贝数,利用Illumina Hiseq高通量测序分析烟草根际土壤细菌、真菌和卵菌群落结构,基于冗余分析和Mantel检验研究土壤养分因子与微生物群落结构的相关性。

DDA对烟草黑胫病病情指数(A)及根际土壤烟草疫霉DNA拷贝数(B)的影响

与对照(0.5% DMSO)处理相比,1.25 g·L-1的DDA溶液灌根处理组烟草黑胫病病情指数和烟草根际烟草疫霉DNA拷贝数分别降低77.06%和84.35%,土壤pH由6.72增至6.82,电导率增加102.11%,有机质含量则降低13.05%。

DDA灌根处理对烟草根际土壤真菌和细菌多样性和丰富度无显著影响,但卵菌的OTU水平、香农指数、Chao1指数和ACE指数显著增加,辛普森指数显著降低。

主坐标分析结果显示,DDA处理显著影响烟草根际卵菌群落结构(r=0.667,P=0.028),对真菌(r=0.259,P=0.305)和细菌(r=0.593,P=0.098)则无显著影响。

细菌(A)、真菌(B)和卵菌(C)群落属水平主坐标分析

DDA处理组烟草根际土壤Phycicoccus、地杆菌属等革兰氏阳性细菌菌属的相对丰度显著增加,德沃斯氏菌属、鲍特氏菌属、假黄单胞菌属等革兰氏阴性细菌菌属丰度显著降低,曲霉属、Albifimbria、Arcopilus、树粉孢属等植物有益真菌菌属得到显著富集,疫霉属相对丰度显著下降、腐霉属丰度显著上升。Mantel检验结果表明,施用DDA引起的土壤理化性质变化对根际微生物群落无显著影响。

烟草根际土壤细菌(A)、真菌(B)和卵菌(C)在门水平上群落组成
烟草根际土壤细菌(A)、真菌(B)和卵菌(C)在属水平差异分析

2E,4E-癸二烯酸(DDA)作为一种新型天然脂肪酸化合物,能够有效防治烟草黑胫病、降低烟草根际黑胫病菌数量,并特异性调控烟草根际卵菌群落结构,具有防治作物卵菌病害的应用潜力。

该研究获得山东省农业重大应用技术创新项目(SD2019ZZ002)、中国烟草总公司重大科技项目(110202101057(LS-17))、青岛市科技惠民示范专项(24-1-8-xdny-8-nsh)的资助。



论文链接:
脂肪酸类天然产物2E,4E-癸二烯酸对烟草根际微生物群落的影响

引用本文:

彭治鑫, 张希芬, 韩小斌, 司国栋, 徐康文, 张成省. 脂肪酸类天然产物2E,4E-癸二烯酸对烟草根际微生物群落的影响[J]. 中国农业科学, 2024, 57(18): 3601-3611.

PENG ZhiXin, ZHANG XiFen, HAN XiaoBin, SI GuoDong, XU KangWen, ZHANG ChengSheng. Effect of Fatty Acid Natural Product 2E, 4E-Decadienoic Acid on Tobacco Rhizosphere Microbial Communities[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2024, 57(18): 3601-3611.





《中国农业科学》是中华人民共和国农业农村部主管,中国农业科学院与中国农学会共同主办的以农业为核心的多学科综合性学术期刊。是中文核心、科技核心、CSCD Q1区期刊,是科协支持的卓越期刊。在多家第三方评价系统中,评价总分多年保持在农业综合类期刊中的首位。现为半月刊,设有“作物遗传育种•种质资源•分子遗传学;耕作栽培•生理生化•农业信息技术;植物保护;土壤肥料•节水灌溉•农业生态环境;园艺;食品科学与工程;畜牧•兽医”等栏目

欢迎投稿:http://www.chinaagrisci.com

欢迎订阅:

2024年定价49.5元/册,全年刊期:24期,全年定价1188元。

① 各地邮局订阅:邮发代号2-138;

② 编辑部期刊发行部:联系电话 010-82106247;

③ 网上购买:搜淘宝店、微店店铺名称:中科期刊(订阅及销售过刊);或扫描下方二维码:


星标我们🌟,求分享、点赞+在看

农业科学微平台
关注农业科学领域最新动态及相关资讯
 最新文章