烟草种子内生细菌群落结构与多样性

【目的】为了解烟草种子内生细菌的群落结构和多样性。【方法】分别对3个品种(K326、云烟85、云烟87)烟草种子内生细菌的16S rRNA基因V3–V4区进行扩增,采用Illumina MiSeq测序技术对扩增片段进行高通量测序,并对3个品种烟草种子内生细菌群落结构和多样性进行分析。【结果】3个品种种子共获得的V3–V4区高质量序列片段128558条,Shannon指数计算为2.03–3.73,K326和云烟85内生菌多样性指数高于云烟87。3品种烟草种子内生细菌的优势门均为变形菌门Proteobacteria、放线菌门Actinobacteria、厚壁菌门Firmicute和拟杆菌门Bacteroidete。3个品种烟草种子内生细菌共有菌属共有27个,K326和云烟85的最优势菌属为假单胞菌属(Pseudomonas),云烟87的最优势菌属为大肠杆菌志贺菌属(Escherichia-shigella)。16S功能预测显示各种子中产生了丰度较高的蛋白质、核苷酸、糖类、辅酶及代谢产物合成的有益功能信息。【结论】烟草种子内生细菌多样性丰富,不同品种种子细菌群落组成基本相似,其丰度存在一定差异性。种子中存在的潜在有益细菌包括假单胞菌、类芽孢杆菌、根瘤菌、马赛菌、藤黄单胞菌、萨勒河菌、Lelliottia菌等,具有大量代谢相关的有益功能。研究结果为今后烟草种子内生菌的功能研究和利用以及种子病害生物防控提供参考信息。     

国家自然科学基金委员会生命科学部2002年度资助地区科学基金项目一览表

项目 名称l 微生物学学科(6项).内蒙古锈菌区系的研究云南几种典型水系中水生真菌生物多样性研究生防细菌B11拮抗蛋自基因的克隆、鉴定及抑菌机制的研究应用rRNA法研究云南腾冲热海热泉的微生物多样性云南HIV相关性口腔念珠菌病原调查及其生物学研究水稻稻瘟病菌致病准性重组的分子证据研究2 植物学学科(8项)苏铁类植物维管组织的解剖学研究肉苁蓉(Cistanche出s"tiola)寄生生长机理研究新疆梭梭属植物的生殖生物学研究中国锦鸡儿属植物分子系统学研究中国莲座蕨科植物系统学研究主要根茎类禾草发育特性的研究罗汉果种质资源及其遗传多样…     

烟草根部内生真菌群落结构和功能特征

烟草内生真菌是烟田生态系统的重要组成,根系是烟草内生真菌重要来源途径。本研究通过高通量测序技术分析了5个品种的烟草根部内生真菌群落结构及功能特征。结果表明,烟草根部内生真菌群落多样性较低;粪壳菌纲Sordariomycetes、座囊菌纲Dothideomycetes、散囊菌纲Eurotiomycetes、伞菌纲Agaricomycetes及锤舌菌纲Leotiomycetes为主要菌群,肉座菌目Hypocreales、煤炱目Capnodiales和散囊菌目Eurotiales为优势真菌目,丛赤壳科Nectriaceae、小戴维霉科Davidiellaceae和发菌科Trichocomaceae为优势真菌科,未定义腐生菌和动物病原菌是主要的生态功能群,但不同品种之间的真菌群落组成和生态功能分布差异显著。本研究为进一步挖掘利用烟草内生真菌资源,阐明烟草内生真菌的生态功能提供了参考。     

国家自然科学基金委员会生命科学部2004年度资助自由申请科学基金项目一览表

项　目　名　称申请者姓名单　位　名　称1　微生物学学科 (104项)粘细菌的种属分子分类及菌株分子鉴别技术吴志红山东大学野生稻内生固氮菌系统发育及分子遗传研究谭志远华南农业大学中国鸡皮衣科地衣分类学研究赵遵田山东师范大学拟盘多毛孢属及邻近属分子系统学研究徐　同浙江大学酵母菌种间和种内染色体和rRNA等基因序列的变异性或保守性白逢彦中国科学院微生物研究所　分析青藏高原丛枝菌根真菌分类研究郭良栋中国科学院微生物研究所中国三个生物多样性关键地区大型地衣区系比较研究郭守玉中国科学院微生物研究所口蘑科系统发育研究…     

国家自然科学基金委员会生命科学部2003年度资助自由申请科学基金项目一览表

项目 名称l 微生物学学科(72项)甲烷古菌资源和分子系统学研究通过分子分类修正和澄清链霉菌属分类系统中国西南地区粘菌的分类和区系研究中国乳菇属的分类研究中国毛霉科犁头霉属等七属的系统分类研究北京东灵山主要阔叶树内生真菌研究中国梅衣类地衣分类研究中国蜜环菌属的系统学研究中国鳞伞属(j)holiota)真菌的系统分类研究斑痣盘菌科及相关类群分子系统学研究海南主要自然保护区烟煤菌物种多样性研究提高结晶纤维索酶解转化率的研究火菇索抗肿瘤靶位点的确定及其分子改造的研究肌醇和磷脂酰肌醇在不同酵母种的不同胞外酶分泌调控中的 …     

国家自然科学基金委员会生命科学部2004年度资助青年科学基金项目一览表

项　目　名　称申请者姓名单　位　名　称1　微生物学学科(20项)防治荒漠化的豆科植物骆驼刺、锦鸡儿根瘤菌的多样性、系统陈文峰中国农业大学　发育和遗传特性研究水稻内生成团泛菌YS19的symplasmata结构形成及其生物学功能冯永君北京理工大学苏云金芽胞杆菌中苏云金素基因簇的克隆、功能分析及合成途阮丽芳华中农业大学　径鉴定通过组合生物合成特异性积累克念菌素/抗生素FR-008的活性白林泉上海交通大学　组分依博素的生物合成基因及组合生物学研究王玲燕中国医学科学院高效钾矿物分解细菌生物多样性及其系统发育学研究何琳燕南京农业…     

烟草内生菌资源及其应用研究进展

烟草内生菌广泛分布于烟草根、茎、叶及种子中,具有丰富的生物多样性。研究发现感染内生菌的烟草往往具有生长迅速、抗病虫害能力强、亚硝胺类物质含量低等优势,总体上具有更强的生存竞争力和更优的品质。本文综述了烟草内生菌资源概况及其在烟草栽培中的重要作用,总结了内生菌作用机制。最后,探讨了当前烟草内生菌应用中存在的问题,并对其应用前景进行了展望。     

国家自然科学基金委员会生命科学部2005年度资助地区科学基金项目一览表

项目名称申请者姓名依托单位1微生物学学科(9项)云南部分傣药植物内生放线菌研究徐丽华云南大学西藏冬虫夏草多样性及虫草上真菌区系研究旺姆西藏农牧学院未培养细菌的新的纤维素酶基因资源及其多样性冯家勋广西大学新疆特色有毒植物内生菌的分离鉴定及其生理生化特性分析吾甫尔·米吉提新疆大学红树林土壤宏基因组文库构建及抗菌抗肿瘤活性功能基因分离洪葵中国热带农业科学院重组毕赤酵母不同基因型与培养表型特征相关研究郭美锦江西农业大学杨梅根瘤及其弗兰克氏菌与重金属铅相互作用研究何新华广西大学提高冬虫夏草寄主侵染率关键因子技…     

四个品种烟草内生微生物的分布特征

对4个常规优质烟草品种(K326、G-80、红花大金元、净叶黄)的种子、根、茎、叶进行了内生菌的分离计数、初步分类与拮抗筛选研究.结果表明:烟草中有大量的内生菌分布,以细菌最多,放线菌次之,真菌最少,与土壤中的分布规律一致.烟草不同器官中内生菌的分布表现为根和种子中数量相当,茎次之,叶最少的规律.不同烟草品种间的分布为:种子中是K326和红花大金元内生菌分布较多,净叶黄次之,G-80最少;苗期植株中4个品种的内生菌数没有明显差别;大田期是净叶黄烟草的内生菌数量最少.烟草中内生细菌以革兰氏阴性菌为主,而种子中内生细菌的芽胞菌数量要明显多于植株中的.通过对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌实验,从红花大金元品种中筛选到有抑菌活性的菌株5株,从净叶黄和K326中分别筛选到1株,体现出了4个品种的抗病性与拮抗菌之间的一定相关性.     

一株内生砖红镰刀菌促进烟草生长和增强青枯病抗性

课题组前期报道了一株对马铃薯具有促生防病作用的内生砖红镰刀菌Fusarium lateritium (FL617)。为拓展该菌株的应用范围,本研究以同为茄科作物的烟草为研究对象,探究了砖红镰刀菌对其生长和抗病的影响。结果表明,与对照组相比,处理组叶表面积、主根数、叶片数、叶绿素a和叶绿素b含量分别提高了5.0、3.9、1.4、1.3和1.3倍;该结果表明砖红镰刀菌对烟草具有促生作用。生测结果表明,砖红镰刀菌增强了烟草对青枯病的抗病性,其青枯病病情指数下降约30%。植物激素合成相关基因表达模式分析,发现处理组植物激素合成相关基因表达显著上调(1.6-39.9倍);用青枯病菌Ralstonia solanacearum感染寄主植物后分析其水杨酸(SA)、茉莉酸(JA)和R基因信号相关基因的转录模式,发现与对照组相比,处理组SA、JA相关基因均显著上调(1.2-8.3倍),仅有一个R基因显著下调(50%)。进一步用GFP标记的菌株进行荧光定殖观察,发现植物根系周围簇生着带有绿色荧光信号的真菌菌丝,表明砖红镰刀菌可以定殖于烟草根系。综上所述,推测砖红镰刀菌F. lateritium能够通过定殖于烟草根系介导植物激素、免疫防御相关基因的表达从而影响植株的生长发育和抗病性。     

国家自然科学基金委员会生命科学部2001年度资助自由申请科学基金项目一览表

项 目 名 称 申请者姓名 单 位 名 称１微生物洋学科（５４项）冷适应微生物资源分类及其分子生物学研究 周培瑾 中国科学院微生物研究所中国掷孢酵母及相关类群的物种多样性和分子系统学研究 白逢彦 中国科学院微生物研究所中国膜盘菌属Ｈｙｍｅｎｏｓｃｙｐｈｕｓ分类及分子系统学研究 庄文颖 中国科学院微生物研究所利用Ｂｒｎｌ基因序列分析研究突脐孢属真菌的系统关系 孙广宇 西北农林科技大学曲霉产生的可恢复植物成熟细胞壁扩张性的水解酶研究 袁 生 南京师范大学圈卷产色链霉菌尼可霉素生物合成调控基因──ｓａｎＧ的研究 田宇清 …     

国家自然科学基金委员会生命科学部2005年度资助自由申请科学基金项目一览表

项目名称申请者姓名依托单位1微生物学学科(99项)我国云南热带、亚热带地区含羞草、羊蹄甲和决明根瘤菌的刘晓云西南林学院遗传多样性、系统发育研究我国酸性土壤分离的诺卡氏菌型放线菌的DNA指纹图谱鉴定张建丽北京理工大学和分类研究中国外瓶霉分子系统学分析李东明北京大学核型分析和实时观察确定虫草有性型和无性型关系的研究李春如安徽农业大学我国中西部地区自然生态系统土壤中暗色丝孢菌的分类研究张天宇山东农业大学匍柄霉属、细基格孢属及链格孢小孢子种的分子系统学研究张修国山东农业大学中国毛壳属的系统学及其物种蛋白表达谱…     

云南八角莲内生真菌分离、鉴定的初步探索

通过对云南八角莲(D.aurantiocaulis)内生真菌的分离、鉴定,获得87株内生真菌,并对87株进行分离、鉴定发现内生真菌在宿主植物中具有明显的多样性,无孢类群(22株)是优势菌,其次为镰孢菌属(10株)毛壳菌属(10株)、青霉属(9株)、小齿梗霉属(7株)、丛梗孢属(4株),首次报道云南八角莲内生真菌的类群和区系特点.     

烟草赤星病菌拮抗性大豆根瘤内生菌的筛选及抑制作用

以烟草赤星病菌为供试病原菌,采用对峙法、代谢液培养法对分离自大豆根瘤的内生细菌进行抑菌筛选,对筛选菌株作用的病原菌菌丝进行显微观察,研究筛选菌株细胞培养特征及生理生化特性、16S rDNA测序序列、系统发育,以及进行温室接种防病试验.结果表明: 大豆根瘤内生菌经初筛、复筛,对烟草赤星病菌抑菌率42%以上的有7株菌,分别属于芽孢杆菌属、假单胞菌属、中华根瘤菌属和寡养单胞菌属.显微观察表明,在拮抗性内生菌作用下病原菌菌丝末端出现明显畸形,呈珊瑚状分枝、球状膨大等;代谢液试验表明,内生菌对病原菌的抑制作用主要是内生菌代谢产生的胞外物质在发挥作用;对峙试验表明,芽孢杆菌可迅速形成生物薄膜,有效阻碍病原菌丝生长和延伸.盆栽防病试验表明,拮抗性内生菌处理下烟草病情指数显著低于对照,表明筛选菌株可作为烟草赤星病的生防菌株资源.     

云南省烟植地青枯菌RS-22的分离及其拮抗菌的筛选和鉴定

【背景】由青枯劳尔氏菌(Ralstonia solanacearum)引起的烟草青枯病是一种重要土传病害,在我国南方烟区普遍发生。生物防控是针对烟草青枯病的一种有效防治措施,但是相关的研究报道还较少。【目的】分离云南省烟植地的青枯病原菌,筛选其拮抗菌并对其抑菌效果进行鉴定。【方法】采用平板稀释法从云南感病烟草中分离获得青枯菌,采用平板对峙法筛选青枯菌拮抗菌,筛选得到的拮抗菌通过16SrRNA基因测序比对确定菌种类型,并在实验室和大田鉴定其对青枯病的防治效果。【结果】从感病烟草茎中分离出一株强致病性青枯菌小种RS-22,该菌能侵染烟草和番茄并最终使植物死亡;筛选出12株RS-22拮抗菌,其中拮抗作用最强的是Y4;Y4被鉴定为一株解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens),其菌体和分泌物都能抑制RS-22生长;Y4根部灌根处理能显著提高烟草和番茄对青枯菌RS-22的抗性,Y4处理能使感病烟草部分恢复正常,在云南文山州烟草种植大田施加Y4菌剂和菌剂有机肥混合物也能显著降低烟草青枯病的感病率。【结论】青枯菌RS-22具有广谱的致病性,筛选的拮抗菌Y4能显著抑制青枯菌生长,而且对青枯菌侵染植物有很好的防治效果。研究结果为进一步研究烟草青枯病的生物防控提供了新的理论依据。     

源于甘草内生菌的甘草酸合成相关功能基因的宏基因组挖掘*

目的：甘草作为一种传统中药被广泛使用。甘草酸是甘草中的主要活性成分,为五环三萜类化合物,具有抗炎、抗病毒、肝保护等多种药理作用,而且近两年已被用于新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的临床治疗。随着代谢工程与合成生物学技术的发展,人们逐渐实现了甘草酸及其前体物的微生物合成。但由于植物基因与微生物底盘不适配等原因,已报道的生物合成法产量较低。近些年,研究者发现植物内生菌拥有丰富的功能特性,可作为植物活性产物合成的潜在资源,在代谢工程领域,具有重要的研究价值及巨大的市场应用前景。因此,拟对甘草内生菌群落进行深入研究,挖掘可用于甘草酸合成的微生物源功能基因。方法：从新疆塔城市额敏县采集了三年生乌拉尔甘草的主根样品,进行了内生菌群落的宏基因组测序,对数据进行了内生菌的群落结构及功能基因多样性分析,并通过功能基因注释与系统发育树分析,挖掘了可能参与甘草酸合成代谢的功能基因。结果：通过对群落结构进行丰度分析,发现甘草根部样品中的优势内生菌菌种为反硝化类固醇杆菌(Steroidobacter denitrificans)、苯丙酸杆菌(Phenylobacterium zucineum)、未分类苯基杆菌(unclassified Phenylobacterium)、苯基杆菌(Phenylobacterium sp.)等;通过COG数据库、KEGG数据库和CAZy数据库对其功能基因进行注释,发现在甘草内生菌中含有123个细胞色素P450(cytochrome P450,CYP450)及520个UDP-糖基转移酶(UGT)编码基因。结论：首次利用宏基因组测序与分析方法来了解乌拉尔甘草内生菌群落结构与功能基因组成,并证明了甘草内生群落中含有丰富的细胞色素P450及UGT编码基因,为后续全面、深入研究甘草内生菌的生物学功能,以及它们如何转变为甘草酸生物合成资源,奠定了理论基础。     

国家自然科学基金委员会生命科学部2000年度资助自由申请科学基金项目一览表

项　目　名　称　负责人　单位名称１　微生物学学科（４４项）　　从定向同源基因探讨双歧杆菌与有关细菌的系统发育关系　东秀珠　中国科学院微生物研究所石耳科地衣的系统发育地理学研究　魏江春　中国科学院微生物研究所中国毛霉属的形态及分子系统学研究　郑儒永　中国科学院微生物研究所中国滇西高山峡谷高等真菌物种多样性及珍稀濒危的研究　刘培贵　中国科学院昆明植物研究所灰花纹鹅育菌中两种新型肽类毒素的结构与功能分析　陈作红　湖南师范大学两株食线虫真菌杀线虫代谢产物的分离、鉴定　张克勤　云南大学天然产物生物合成与植…     

水稻内生固氮细菌的生化特性及其对烟草和玉米的侵染

对水稻内生固氮菌N1(短小芽孢杆菌,Bacillus pumilus)、N2(阴沟肠杆菌,Enterobacter cloacae)和N3(鹑鸡肠球菌,Enterococcus gallinarum)的一些生化特性及其对烟草和玉米的侵染进行了研究.采用三亲交配法将标记基因nifH-lacZ、 nifHDK-lacZ和gfp分别导入到固氮菌中,用携带标记基因的固氮菌分别接种烟草云烟85和玉米吉甜6号,对感染固氮菌的烟草和玉米材料进行β-半乳糖苷酶组织化学染色和激光共聚焦扫描显微镜、透射电子显微镜和扫描电子显微镜观察.光学显微镜和电子显微镜观察结果表明在接菌的烟草和玉米部分根细胞中和细胞间隙都发现了固氮菌,在接菌的玉米茎的维管组织细胞中也发现了固氮菌,推测固氮菌从玉米根开始向上移动.接种固氮菌N3的玉米与对照相比,在鲜重上提高了18.53%.     

产绿原酸内生菌的分离及其绿原酸合成途径关键基因的克隆和功能研究

【目的】分离产绿原酸的内生菌并对其绿原酸合成途径的一种关键酶基因进行克隆和功能研究。【方法】采用表面消毒法从金银花中分离内生菌,以高效液相色谱(HPLC)和液相色谱-质谱联用(LC-MS)筛选确定产绿原酸的内生菌,克隆、表达该内生菌的组氨酸解氨基酶(HAL)并进行酶活测定。【结果】从金银花根中分离到一株产绿原酸的内生细菌RP1,同时在该内生菌发酵液中检测到了绿原酸代谢的中间物肉桂酸。对RP1的分子鉴定表明该内生菌为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。对RP1的HAL基因进行克隆和原核表达,酶活测定表明该酶具有HAL和PAL (苯丙氨酸解氨基酶)双功能,其PAL活性产生的肉桂酸与LC-MS检测的结果一致。【结论】推测该内生菌可能利用其HAL的苯丙氨酸解氨基活性将苯丙氨酸的催化产物肉桂酸导入苯丙烷途径,从而产生绿原酸。     

国家自然科学基金委员会生命科学部1998年度资助地区科学基金项目一览表

项目名称负责人单位名称1微生物学学科（6项）慢生型大豆根瘤菌结瘤效率基因的分子遗传学研究武波广西大学新疆天山西部地衣植物的调查研究阿不都拉新疆大学分枝杆菌BCG做预防和治疗性DNA载体的基础达来内蒙古大学研究螺旋藻混合营养生长的研究张义明贵州工业大学云南三种药用植物内生真菌的研究张玲琪云南大学食线虫丝孢菌无性型与有性型的关系及其系统学研张克勤贵州大学究2植物学学科（7项）植物对逆境胁迫交叉适应的启动信号与适应机制龚明云南师范大学绵刺属的系统位置研究赵一之内蒙古大学西鄂尔多斯古老残遗物种生活史适应机制的…