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火龙果茎溃疡病植株茎组织真菌群落特征分析.pdf

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资源描述

1、5期1283火龙果茎溃疡病植株茎组织真菌群落特征分析姚姿婷1,贤小勇1,李瑞芳1,韦小妹1,邹承武2,朱桂宁1*(1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;2广西大学农学院,广西南宁530004)摘要:【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

2、茎组织的真菌群落多样性显著高于发病植株(P0.05,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(Hannael-la)、Dirkmeia、丛赤壳科未知属(unclassified_f_Nectriac

3、eae)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】

4、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;多样性中图分类号:S436.679文献标志码:A文章编号:2095-1191(2023)05-1283-10收稿日期:2023-03-05基金项目:广西自然科学基金项目(2023GXNSFAA026271);广西农业科学院基本科研业务专项(桂农科2023YM05,桂农科2021YT063);广西农业科学院科技发展基金项目(桂农科2021ZX28)通讯作者:朱桂宁(1968-),https:/o

5、rcid.org/0000-0002-6719-9961,博士,研究员,主要从事植物病理学及杀菌剂研究工作,E-mail:第一作者:姚姿婷(1983-),https:/orcid.org/0000-0001-5780-338X,博士,副研究员,主要从事特色果蔬病害发生与综合防治研究工作,E-mail:优秀青年学者论坛南方农业学报Journal of Southern Agriculture2023,54(5):1283-1292ISSN 2095-1191;CODEN NNXAABhttp:/DOI:10.3969/j.issn.2095-1191.2023.05.002姚姿婷(1983-),

6、博士,副研究员,主要从事特色果蔬病害发生与综合防治研究工作。主持国家自然科学基金青年基金项目“真菌病毒FsCV1介导甘蔗镰孢菌致病力衰退的分子机制研究”和广西自然科学基金项目“内生菌对火龙果溃疡病的生防潜力及其作用机制研究”,作为主要成员参与国家自然科学基金项目“14-3-3蛋白调控轮枝镰刀菌的菌丝生长和致病性的分子机制”等8项。在 Frontiers in MicrobiologyBiotechnology for Biofuels Plant Disease Current Genetics 植物病理学报 生物技术通报 南方农业学报 等国内外期刊发表学术论文30余篇,参与获得国家发明专利6

7、项,荣获广西高等教育自治区级教学成果奖三等奖1项。54卷南 方 农 业 学 报 12840引言【研究意义】植物微生物组的变化可能是植物主动寻求与微生物合作以缓解环境因子带来的压力,从而更好地适应环境(Hassani et al.,2018;Liuet al.,2020)。这种植物与其微生物组之间的相互作用被认为是植物维持健康的关键因子之一(Li etal.,2022)。大多数核心真菌类群与植物病害发生严重程度及生物防治的有效性相关(Liu et al.,2022)。火龙果(Hylocereus undatus)又称红龙果、仙蜜果、龙珠果等,属于仙人掌科(Cactaceae)量天尺属(Hylo-

8、cereus)。由于火龙果果实富含维生素、花色苷及膳食纤维等,具有较高的营养价值和经济价值,是近年兴起的热带、亚热带水果,在全球的栽培面积不断扩大。我国火龙果种植区主要位于广西、广东、海南、云南和贵州等地,其中以广西的种植面积最大(唐景美等,2020)。火龙果溃疡病全年均可发生,是目前火龙果生产上发生最严重的病害之一(彭超等,2015;欧善生等,2019;柏自琴等,2020),但目前火龙果发生茎溃疡病时其茎组织真菌群落特征尚不清楚,因此,明晰火龙果健康植株与溃疡病植株茎组织的真菌群落特征差异,可为了解火龙果溃疡病发病机理和研究综合防控火龙果溃疡病技术提供理论依据。【前人研究进展】火龙果发生溃疡

9、病初期,其植株嫩茎先出现圆形凹陷的褪绿病斑,随后病斑转为橘黄色,并在中央出现红褐色针状点,之后扩大成褐色突起病斑;发病后期,空气干燥时病斑呈灰白色木栓化突起,湿度大时茎部腐烂,干燥后形成圆形穿孔病斑,病斑会迅速扩散至成熟茎和果实,严重影响火Characteristics of fungal community in stems of pitayawith canker diseaseYAO Zi-ting1,XIAN Xiao-yong1,LI Rui-fang1,WEI Xiao-mei1,ZOU Cheng-wu2,ZHU Gui-ning1*(1Plant Protection Rese

10、arch Institute,GuangxiAcademy ofAgricultural Sciences/Guangxi Key Laboratory of Biology forCrop Diseases and Insect Pests/Key Laboratory of Green Prevention and Control on Fruits and Vegetables in South China,Ministry ofAgriculture and RuralAffairs,Nanning,Guangxi 530007,China;2College ofAgriculture

11、,Guangxi University,Nanning,Guangxi 530004,China)Abstract:【Objective】This study clarified the influence of canker on the fungal community in stem tissues of pitaya,to provide theoretical reference for the research on the occurrence and the prevention and control of pitaya canker.【Method】The stem tis

12、sues of healthy and canker diseased plants of pitaya were collected,and the ITS sequences of rDNA of fungiin stem tissue were sequenced using Illumina high-throughput sequencing platform,so as to analyze the characteristicsand differences of fungal communities in the stem tissues of healthy and dise

13、ased plants.【Result】The diversity of fungalcommunity in stem tissues of healthy plants was significantly higher than that of diseased plants(P0.05,the samebelow),and the composition of fungal community in stem tissues of healthy plants was greatly different from that of di-seased plants.Compared wit

14、h healthy plants,the relative abundance of Ascomycota and Basidiomycota in stem tissues ofdiseased plants was higher,which were 49.11%and 10.90%,while that of unclassified_k_Fungi at the phylum level waslower(39.97%).At the genus level,there were 8 dominant genera in the stem tissue of the diseased

15、plants.And the rela-tive abundance of Neoscytalidium was the highest(33.29%).The relative abundance of 4 dominant genera,includingHannaella,Dirkmeia,unclassified_f_Nectriaceae,and Colletotrichum was significantly higher than that of the healthyplants,while Neoscytalidium,Vishniacozyma and Meira were

16、 not detected in healthy plants.There were 4 dominantgenera in the stem tissues of healthy plants,of which the relative abundance of Geotrichum and Alternaria was significant-ly higher than that of diseased plants.The results of linear discriminant analysis effect size(LEfSe)showed that the diffe-re

17、nce between healthy and diseased plants could be best explained by Neoscytalidium and Vishniacozyma in diseasedplants and Geotrichum in healthy plants.By analyzing the FUNGuild database to predict the trophic types of fungi,it wasfound that pathotroph(15.46%)contained the highest abundance in diseas

18、ed plants,while saprotroph(7.95%)containedthe highest abundance in healthy plants.【Conclusion】When the pitaya canker occurred,the diversity of fungal communi-ty decreased significantly,and the composition of fungal community changed.When fungi of the pathotroph enriched sig-nificantly in stem tissue

19、s,the balance of the fungal community would be disturbed and probably trigger stem canker.Key words:pitaya;canker;stem tissue;fungal community;diversityFoundation items:Guangxi Natural Science Foundation(2023GXNSFAA026271);Basic Research Project ofGuangxi Academy of Agricultural Sciences(Guinongke 2

20、023YM05,Guinongke 2021YT063);Science and TechnologyDevelopment Fund of GuangxiAcademy ofAgricultural Sciences(Guinongke 2021ZX28)5期1285龙果产量(Chuang et al.,2012;Hong et al.,2020)。东南亚和美国等国家的火龙果种植区,以及我国台湾、广东、广西等地均先后报道导致火龙果溃疡病的主要病原菌是新暗色柱节孢(Neoscytalidium dimidiatum)(Chuang et al.,2012;Ezra et al.,2013;Ho

21、ng et al.,2020;Dy et al.,2022;Salunkhe et al.,2022)。在火龙果溃疡病病斑处分离到柱节孢属(Neoscytalidium)、刺盘孢属(Colletotrichum)和链格孢属(Alternaria)真菌的频率分别为13.9%47.2%、022.2%和02.8%,且刺盘孢属真菌仅在3月底至4月初期间可分离到(Hong et al.,2020)。致病力检测结果显示,新暗色柱节孢接种14 d导致病斑大小为3.511.59 cm,而刺盘孢属和链格孢属导致的病斑大小分别为0.260.18和0.070.03 cm(Hong et al.,2020)。当新暗色

22、柱节孢与刺盘孢属等真菌混合接种时,可产生更多甚至更严重的症状(易润华等,2013;张荣等,2013)。上述结果提示,茎组织上栖息的微生物可能起到生物防治或促进作用来抑制或促进溃疡病的发生。植物微生物组菌群组成和多样性的变化均与植物病害发生有一定的相关性(李梦雅等,2021;姬俊华等,2022)。如在抗青枯病番茄品种的根际中积累形成了一组有益菌群,移植这组菌群到易感青枯病番茄品种的根际土壤中可显著降低番茄青枯病的发生率(Kwak et al.,2018);当番茄根际土壤中的保护性革兰氏阳性菌失调,又会促进青枯病的发生(Lee etal.,2021)。柑橘黄龙病发病较轻的植株,其叶际和根际微生物群

23、落的多样性较高,而发病严重的植株,其叶部和根部微生物群落多样性较低,随着腐生营养型菌群进一步富集并取代黄龙病细菌亚洲种的优势地位,加速了柑橘的腐烂坏死(Ginnan et al.,2020)。【本研究切入点】目前,对火龙果茎组织微生物群落特征的研究还鲜有报道,尤其是缺乏对火龙果茎溃疡病相关真菌群落特征的了解,而了解火龙果茎组织的真菌群落特征是研究火龙果溃疡病防治技术的前提。【拟解决的关键问题】采用Illumina高通量测序平台对真菌rDNA的ITS序列进行测定分析,以比较火龙果健康植株与发生溃疡病植株茎组织之间的真菌群落特征差异,初步探索火龙果茎溃疡病发生对火龙果茎组织真菌群落组成和多样性的影

24、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。1材料与方法1.1试验材料2021年10月于广西南宁市广西农业科学院里建科学研究基地(东经1081256,北纬231444)的火龙果种植园(品种为金都一号)进行样品采集。果园采用水泥柱式种植模式,行距2.5 m。每隔5行选1行进行采样,共选择3行采样行。在每采样行随机选取6株发生溃疡病的植株(溃疡病发生初期,5%0.8且P0.05的数据进行绘图。2结果与分析2.1火龙果健康植株和溃疡病植株茎组织真菌群落多样性分析结果本研究测序2组6个样本共得到339086条有效序列,平均每个样本序列数为5651413538条。以序列之间相似性100%定

25、义为1个ASV,此次序列聚类共得到295个ASV,所有样本覆盖率均在99.9%以上(表1),说明测序所得数据可真实反映样本内真菌群落的多样性。韦恩图(图1-A)分析发现,火龙果健康植株与发病植株茎组织共有87个ASV,共有ASV在健康植株和发病植株的相对丰度之和分别为95.24%和62.40%。健康植株的特有ASV数为155个,比发病植株多104个,但健康植株的特有ASV相对丰度之和仅为4.76%。发病植株特有ASV数为51个,但其相对丰度之和为37.60%。可见,发病植株与健康植株差异主要源于其特有的ASV。进一步分析菌群丰富度(Chao1指数)、多样性(Shannon指数)和优势类群均匀度

26、(Simpson指数)来比较火龙果健康植株与发病植株茎组织真菌群落的多样性差异,结果(表1)显示,健康植株茎组织真菌群落的Chao1指数和Shannon指数均显著高于发病植株(P0.05,下同),而Simpson指数显著低于发病植株,表明发病植株茎组织中真菌群落多样性显著低于健康植株。基于ASV比较火龙果健康植株与发病植株茎组织真菌群落多样性差异,主坐标分析(PCoA)结果(图2)显示,发病植株和健康植株的茎组织样本产生明显分离,第一主成分贡献率为72.99%,第二主成分贡献率为15.18%,溃疡病的发生使火龙果茎组织内生真菌的群落结构发生了改变(置换多元方差分析,R2=0.710,P=0.1

27、)。2.2火龙果健康植株和溃疡病植株茎组织真菌群落特征分析结果对样本ASV进行物种分类注释,发现火龙果健康植株茎组织样本的真菌分属于7门19纲36目73科102属124种242个ASV;溃疡病植株茎组织样本的真菌分属于4门15纲35目63科73属82种138个ASV(表2)。在门分类水平(图3-A和图4-A),健康植株和发病植株茎组织真菌均以子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota)占据主导地位,其中发病植株的子囊菌门和担子菌门的相对丰度分别为49.11%和10.90%,显著高于在健康植株的相对丰度(分别为16.93%和4.31%)。在健康植株中,真菌界未知门分组

28、Group健康植株Healthyplant发病植株DiseasedplantChao1指数Chao1 index100.337.09a75.3310.07bShannon指数Shannon index2.5990.072a2.3370.121bSimpson指数Simpson index0.1270.021b0.1790.012a覆盖率(%)Coverage99.9999.99表 1火龙果健康植株和溃疡病植株茎组织真菌多样性指数Table 1Diversity index of fungi in the stems of healthy andcanker diseased pitaya pl

29、ants同列数据后不同小写字母表示差异显著(P0.05)Different lowercase letters in the same column indicated significant dif-ference(P0.05)图 1火龙果健康植株和溃疡病植株茎组织真菌ASV(A)和属(B)的韦恩图Fig.1ASV(A)and genus(B)Venn diagram of fungi in thestems of healthy and canker diseased pitaya plants健康植株Healthy plant发病植株Diseased plant健康植株Healthy p

30、lant发病植株Diseased plant1558751614132AB5期1287(unclassified_k_Fungi)的相对丰度为78.35%,而发病植株真菌界未知门的相对丰度为39.97%。可见,火龙果健康植株茎组织富集了大量未知真菌,而溃疡病植株的茎组织真菌群落结构发生变化,子囊菌门和担子菌门均在发病茎组织中富集,使未知真菌的占比下降。火龙果健康植株与溃疡病植株茎组织共有真菌属41个,健康植株特有属比发病植株多29个(图1-B)。将在每组相对丰度大于1.00%的属定义为该组的优势属。健康植株茎组织的优势属仅有4个,相对丰度由高到低依次为地霉属(Geotrichum,3.88%)

31、、链格孢属(Alternaria,3.28%)、Apiotrichum属(1.94%)和枝孢属(Cladosporium,1.29%),优势属的相对丰度总和为10.39%,其余已知属的相对丰度总和为6.28%,属水平未知真菌的占比达83.33%(图3-B)。发病植株茎组织有8个优势属,其中柱节孢属(Neoscytali-dium)的相对丰度最高,为33.29%,其余优势属丰度由高到低依次为汉纳酵母属(Hannaella,3.54%)、Dirkmeia属(2.88%)、枝孢属(2.25%)、维希尼克氏酵母属(Vishniacozyma,1.91%)、丛赤壳科未知属(un-classified_f

32、_Nectriaceae,1.62%)、刺盘孢属(Collet-otrichum,1.31%)和Meira属(1.28%),优势属的相对丰度总和为48.08%,其余已知属的相对丰度总和为3.30%,发病植株的属水平未知真菌的占比为48.62%(图3-B)。在健康植株中未检测到柱节孢属、维希尼克氏酵母属和Meira属的序列。差异比较结果还显示(图4-B),健康植株的地霉属和链格孢属的相对丰度显著高于发病植株,健康植株的汉纳酵母属、Dirk-meia属、丛赤壳科未知属和刺盘孢属的相对丰度显著低于发病植株。利用线性判别分析(Linear discriminant analysiseffect siz

33、e,LEfSe)方法分析火龙果健康植株和溃疡病植株2组样本中最能解释二者差异的属,发现发病植株茎组织具有更多的显著差异属(图5)。造成2组图 2火龙果健康植株和溃疡病植株茎组织真菌群落的主坐标分析Fig.2Principal coordinate analysis of fungi in the stems ofhealthy and canker diseased pitaya plants表 2火龙果健康植株和溃疡病植株茎组织真菌群落在不同分类水平的数量Table 2The total amount of fungal communities in the stems of healthy

34、 and canker diseased pitaya plants at different taxonomic levels图 3火龙果健康植株和溃疡病植株茎组织真菌门分类(A)和属分类(B)水平组成Fig.3Fungal community in the stems of healthy and canker diseased pitaya plants at the phylum(A)and genus(B)levels分组Group健康植株 Healthy plant发病植株 Diseased plant总计 Total门Phylum747纲Class191520目Order3635

35、45科Family736390属Genus10273135种Species12482164ASV242138295健康植株Healthy plant发病植株Diseased plant0.250.200.150.100.050.00-0.05-0.10-0.15PC2(15.18%)PC1(72.99%)-0.3-0.2-0.10.00.10.20.3100.0090.0080.0070.0060.0050.0040.0030.0020.0010.000.00健康植株发病植株健康植株发病植株组别 Group组别 Group100.0090.0080.0070.0060.0050.0040.00

36、30.0020.0010.000.00相对丰度(%)Relative abundance相对丰度(%)Relative abundanceABunclassified_k_FungiChytridiomycotaMucoromycotaRozellomycotaOlpidiomycotaBasidiomycotaAscomycotaOthersMeiraColletotrichumunclassified_f_NectriaceaeVishniacozymaDirkmeiaHannaellaNeoscytalidiumCladosporiumApiotrichumAlternariaGeotr

37、ichumunclassified_p_Ascomycotaunclassified_k_Fungi姚姿婷等:火龙果茎溃疡病植株茎组织真菌群落特征分析54卷南 方 农 业 学 报 1288显著差异影响最大的是健康植株中的地霉属及发病植株中的柱节孢属和维希尼克氏酵母属,其LDA分数均大于4.0。通过SparCC算法分析样本真菌中135个属之间的相关性(图6),在18个属之间呈现出较强的相关性,正、负相关连线数分别为54和38,分别占相应总连线数的58.7%和41.3%,发病植株主导优势属柱节孢属与其他属之间以负相关连线为主,健康植株优势属地霉属和其他属之间也以负相关连线为主,表明这些属之间关系可

38、能都是以竞争为主,而在发病植株内丰度较高的属之间以正相关连线为主,这些属之间关系可能以相互协作为主。2.3火龙果茎组织真菌的营养型预测通过比对FUNGuild数据库可对火龙果健康植株和溃疡病植株茎组织真菌的营养型进行预测。结果(图7)显示,健康植株和溃疡病植株茎组织真菌中的优势营养型均为病理营养型(Pathotroph)、腐生营养型(Saprotroph)及病理腐生共生营养型(Pathotroph-Saprotroph-Symbiotroph)。在健康植株茎组织中,优势营养型丰度由高到低依次为腐生营养型(7.95%)、病理腐生共生营养型(5.05%)和病理营养型(1.85%);在发病植株茎组织

39、中,丰度最图 5火龙果健康植株和溃疡病植株茎组织真菌群落在属分类水平的LEfSe分析结果Fig.5LEfSe map of fungi at the genus classification level in the stems of healthy and canker diseased pitaya plants0.00.51.01.52.02.53.03.54.04.55.05.5LDASCORE(log10)NeoscytalidiumVishniacozymaHannaellaOccultifurGibellulopsisColletotrichumMeiraBisifusarium

40、ExserohilumGeotrichumCercosporaCystobasidiumPseudozymaLEfSe Bar健康植株 Healthy plant发病植株 Diseased plant图 4火龙果健康植株与溃疡病植株茎组织真菌在门分类水平(A)和属分类水平(B)的组成差异比较Fig.4Compositional differences of fungi at the phylum(A)and genus(B)levels in the stems of healthy and canker diseasedpitaya plants*、*和*分别表示健康植株与发病植株茎组织真菌

41、在0.05、0.01和0.001水平下差异显著*,*and*indicated significant difference in fungi stems between the healthy and diseased plants at levels of 0.05,0.01 and 0.001 respectively相对丰度(%)Relative abundance健康植株Healthy plant发病植株Diseased plant健康植株Healthy plant发病植株Diseased plant80.0060.0040.0020.000.00*相对丰度(%)Relative a

42、bundance40.0035.0030.0025.0020.005.004.003.002.001.000.00门 Phylum属 Genusunclassified_k_FungiAscomycotaBasidiomycotaGeotrichumAlternariaNeoscytalidiumHannaellaDirkmeiaVishniacozymaunclassified_f_NectriaceaeColletotrichumMeiraAB5期1289高的营养型为病理营养型(15.46%),其次为腐生营养型(6.19%)和病理腐生共生营养型(6.15%)。病理营养型在发病植株的相对丰度

43、显著高于健康植株的相对丰度,表明病理营养型真菌倾向于在发病植株的茎组织富集。3讨论火龙果是多年生攀援型仙人掌植物,原产于美洲北部、中部和南部的热带地区。由于火龙果可利用景天酸代谢进行光合作用,在夜间固定二氧化碳以防止白天水分流失,再加上包括叶片退化成刺、薄且浅的根系(能在水分限制条件下吸收水分)和肉质茎(用于储水)等形态变化,使其更适应干旱地区生长。越来越多的研究证实,植物与微生物共同进化形成了共生体(Vandenkoornhuyse et al.,2015)。然而,目前尚缺乏对仙人掌科植物尤其是火龙果相关微生物的认识,哪些因素会影响微生物与火龙果之间的联系,以及微生物在共生体中的作用也都未知

44、。有研究报道,美国亚利桑那州仙人掌属中21个种的可培养真菌种类极少,链格孢属、出芽短梗霉和茎点霉属最常见,它们可能与仙人掌的适应性有关(Suryanarayanan et al.,2005)。龙神木和仙人镜是墨西哥沙漠中常见的仙人掌科2个种,链格孢属、枝孢霉属和短柄霉属是它们最常见的内生真菌属(Fonseca-Garca et al.,2016)。本研究发现链格孢属和枝孢霉属均为火龙果茎组织中的优势属。火龙果通常为无性繁殖,提高了从母体中遗传微生物菌群的可能性,今后将重点研究这些常见优势菌是否具有宿主选择特异性,以及它们在火龙果微生物共生体中的作用,可能会增进对火龙果的适应性和抗病性机制的了解

45、。植物病害发生常与植物栖息的微生物群落特征相关。目前对火龙果溃疡病防治技术的研究日益增多,但对溃疡病发生与火龙果微生物群落特征的关系尚无文献报道。在本研究中,发生火龙果茎溃疡病植株茎组织真菌群落的丰富度和多样性均显著低于健康植株,发病植株茎组织真菌在科、属、种和ASV水平上的数目比健康植株少,特有的ASV和属也比健康植株少,结果提示火龙果茎溃疡病的发生可能与其茎组织的真菌群落多样性下降和菌群结构失衡有关。Rojas等(2020)研究发现,小麦进入穗期时,穗内生真菌菌群结构随着穗的发育而改变,一旦被镰刀菌侵染,镰刀菌一方面通过直接竞争组织其他真菌的定殖和生长,另一方面激活细胞降解酶产生消耗小麦穗

46、内的营养,短期内镰刀菌丰度增加甚至超过80%,此时其他真菌包括子囊菌门和担子菌门的丰度均显著减少,穗内的真菌菌群多样性迅速下降,14 d后小麦穗表现发病状。王桥美等(2021)发现,茶叶轮斑病的发生降低了茶叶内生真菌的丰富度和多样性,导致茶叶内生真菌的菌群结构失衡,原因是健康植株的内生群落多样性越高,微生物之间相互作用越不利于病原菌发展成为优势种,从而抑制病害的发生;而茶轮斑病的发生改变了茶叶内生真菌的群落结构,少数病原菌优势生长导致病害图 6火龙果健康植株与溃疡病植株茎组织真菌属间的相关性网络图Fig.6Correlation network of fungi at the genus le

47、vel in thestems of healthy and canker diseased pitaya plants圆圈代表物种,圆圈大小代表相对丰度,圆圈内的颜色代表该属分别在发病植株和健康植株的平均比例。圆圈之间的连线表示2个属之间的相关性,红色连线表示正相关性,绿色连线表示负相关性;连线粗细表示相关性强度,连线越粗,相关性越强The circle represented genera,the size of the circle represented relativeabundance,and the color in the circle represented the aver

48、age propor-tion of the genus in diseased and healthy plants respectively.The linebetween circles indicated the correlation between two genera,the redline indicated positive correlation,and the green line indicated negativecorrelation;the thickness of the lines indicated the correlationstrength,the t

49、hicker the lines,the stronger the correlation图 7火龙果健康植株和溃疡病植株茎组织真菌群落营养型分类预测Fig.7Prediction of trophic modes composition of fungal com-munities in the stems of healthy and canker diseasedpitaya plants健康植株 Healthy plant发病植株 Diseased plant健康植株 发病植株组别 Group相对丰度(%)Relative abundanceSaprotroph-Symbiotroph

50、SaprotrophPathotroph-SymbiotrophPathotroph-SaprotrophPathotroph-Saprotroph-SymbiotropPathotrophUnknown100.0090.0080.0070.0060.0050.0040.0030.0020.0010.000.00姚姿婷等:火龙果茎溃疡病植株茎组织真菌群落特征分析54卷南 方 农 业 学 报 1290的发生。火龙果溃疡病菌柱节孢属在发病植株茎组织的丰度高达33.29%,但在健康植株茎组织中未检测到柱节孢属,通过微生物之间的相关分析发现,柱节孢属与健康植株茎组织丰度显著增加的菌群存在很强的负相关,

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