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烟草科技2025年第03期:烟草野火病叶际微生物群落结构多样性与碳源代谢表征

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作者:童庭;李珍;胡静荣;蔡刘体;陈丽莉;陈兴江;史彩华;汪汉成;

单位:湖北文理学院现代农业研究院;贵州省烟草科学研究院;长江大学农学院;巴中市恩阳区茶坝镇人民政府农业综合服务中心;

摘要:为明确感染烟草野火病叶片结构及叶际微生物形态、碳源代谢能力和群落结构多样性特征,分别采用扫描电镜、BIOLOG ECO和Illumina NovaSeq高通量测序技术研究了感病烟叶与健康烟叶的叶片结构、叶际细菌和真菌群落结构的差异。结果表明,感病烟叶表面附着大量细菌、真菌及菌丝和孢子,烟草叶片受损严重。感病烟叶叶际微生物群落对羧酸类物质(丙酮酸甲酯和D-苹果酸等)的利用能力最强,健康烟叶叶际微生物群落对聚合物(Tween-40和Tween-80等)的利用能力最强,两组烟叶叶际微生物群落均不能高效利用酚类化合物(2-羟基苯甲酸和4-羟基苯甲酸)。感病和健康烟叶叶际细菌和真菌在门水平上差异不显著,但在属水平上差异显著。其中,感病烟叶的优势细菌属为假单胞菌属(Pseudomonas,67.43%)和泛菌属(Pantoea,5.75%),健康烟叶的优势细菌属为劳尔氏菌属(Ralstonia,17.62%)、假单胞菌属(15.79%)和反刍杆菌属(Ruminobacter,12.76%);感病烟叶的优势真菌属为茎点霉属(Phoma,24.68%)、链格孢属(Alternaria,22.87%)和Phialocephala(5.72%),健康烟叶的优势真菌属为枝孢属(Cladosporium,14.80%)、Sampaiozyma(8.19%)和被孢霉属(Mortierella,5.23%)。感病烟叶和健康烟叶叶际细菌和真菌的多样性、丰富度等均存在显著差异,暗示着烟草野火病的发生存在假单胞菌等细菌与茎点霉等真菌的复合侵染。

关键词:烟草野火病;碳源代谢;高通量测序;叶际微生物;群落结构

基金资助:国家自然科学基金项目“烟草关键生育期叶际微生物群落结构及其时空分布格局和代谢功能研究”(32160522); 中国烟草总公司科技项目“基于叶际微生态的烟区多病害复合侵染机制研究”[110202101048(LS-08)]; 贵州省人才项目“贵州省‘百层次’创新型人才”(GCC[2022]028-1、GCC[2023]108); 贵州省科技创新人才团队项目“茄科叶用经济作物病害绿色防控科技创新人才团队建设”(黔科合平台人才-CXTD[2023]021); 贵州省烟草公司科技项目“烟草叶部病害高效生