Page 147 - 《广西植物》2025年第2期
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2 期       展莉平等: 基于 FUNGuild 的山药腐烂块茎真菌群落研究及潜在病原真菌的分离鉴定                                       3 4 9

            郭晗玥等(2023)通过对不同连作时间的西瓜土壤                           法ꎬ铵态氮( ammonia nitrogenꎬ110.24 mgkg )、
                                                                                                          ̄1
            微生物群落进行功能预测发现ꎬ西瓜连作 6 茬土                            硝态氮(nitrate nitrogenꎬ54.72 mgkg ) 和亚硝态
                                                                                                  ̄1
            壤中病理型真菌被显著富集ꎬ植物病原真菌生态                              氮( nitrite nitrogenꎬ 3. 12 mg  kg ) 参 考 Zhou 等
                                                                                              ̄1
            功能类群丰度明显提高ꎬ其可能通过损伤宿主细                              (2021)对秸秆覆盖土壤理化性质的测定方法ꎮ
            胞获取营养ꎬ导致西瓜真菌病害的发生ꎮ 因此ꎬ将                            1.3 样品的处理
            高通量测序与 FUNGuild 分析相结合是一种阐明                             山药块茎用流水冲洗干净后ꎬ在病健交界处

            植物疾病与真菌群落间关系的有效策略ꎮ                                 切取 0.5 cm × 0.5 cm 组织块ꎬ并进行表面消毒:
                 目前ꎬ已被证实与山药块茎腐烂密切相关的                           75%酒精表面消毒 30 sꎬ0.1%升汞消毒 4 ~ 5 minꎬ

            病原菌主要包括镰刀菌、青霉和曲霉( Popoola et                       无菌水漂洗 3 ~ 4 次ꎮ 取最后 1 次漂洗的无菌水
            al.ꎬ 2019ꎻ Uy et al.ꎬ 2022ꎻ Li PF et al.ꎬ 2023)ꎮ   100 μL 涂布于 PDA 培养基ꎬ确认表面消毒彻底
            此 外ꎬ 零 星 报 道 认 为 可 可 色 二 孢 ( Lasiodiplodia         后ꎬ取组织块装入无菌 EP 管ꎮ 送至上海美吉生物
            theobromae)、齐整小核菌( Sclerotium rolfsii) 和群结         医药科技有限公司ꎬ提取 DNA 并进 行 质 量 鉴 定
            腐霉(Pythium myriotylum) 等也是引起山药块茎腐                  后ꎬ利用 Illumina MiSeq 平台ꎬ使用引物 ITS1F(CT
            烂的病原真菌(Dania et al.ꎬ 2016ꎬ 2020ꎻ Zhang et          TGGTCATTTAGAGGAAGTAA) / ITS2R(GCTGCGTT
            al.ꎬ 2018)ꎮ 然而ꎬ已有研究均集中在病原真菌的                       CTTCATCGATGC)进行 ITS 扩增子测序ꎮ
            分离鉴定方面ꎬ尚未有研究对山药腐烂块茎的真                              1.4 高通量测序数据的生物信息学分析
            菌群落组成、生态功能类群和潜在病原真菌进行                                  利用上海美吉生物医药科技有限公司云平台
            全面的评价和分析ꎮ                                          (https: / / cloud.majorbio. com / ) 进行高通量数据的
                 本研究联合使用 Illumina MiSeq 高通量测序、                 分析和处理ꎮ 利用 FLASH 1.2.11、QIIME 1. 9. 1、
            FUNGuild 分析与组织分离培养技术ꎬ拟探讨以下                         UCHIME 8.1 对原始数据进行质控拼接、数 据 优
            问题:(1)腐烂山药块茎中的真菌群落组成及生态                            化ꎬ选择去除错误序列后覆盖度 100%、相似度大
            网络特征ꎻ(2)腐烂山药块茎中的真菌生态功能类                            于 98% 的 序 列 进 行 ASV 扩 增 子 测 序 变 异 聚 类
            群、代表性物种及其 Trait 致病特性ꎻ(3) 潜在病原                      (Tipton et al.ꎬ 2021)ꎮ 利用 Unite 真菌数据库进行
            真菌的分离鉴定ꎮ 本研究将加深对腐烂山药块茎                             真菌物种注释ꎮ 利用 psych、microeco R 包计算真
            中真菌群落生态功能的理解ꎬ为阐明山药块茎腐                              菌群落相关性ꎬ软件 gephi 0. 10. 1 及 ggClusterNet
            烂的发病规律、定向使用农药及筛选生防菌提供                              和 WGCNA 等 R 包 进 行 数 据 可 视 化ꎮ 利 用
            参考依据ꎮ                                              FUNGuild 数 据 库 ( http: / / stbates. org / funguild _
                                                               db.php)与 R studio 结合ꎬ预测腐烂山药块茎真菌
            1  材料与方法                                           生态功能结构ꎮ

                                                               1.5 腐烂山药真菌的分离纯化
            1.1 材料                                                 将 0.5 cm × 0.5 cm 病健交界处组织块消毒彻
                 供试样品: 于 2021 年 11 月采自河南省焦作                    底后ꎬ用无菌研钵破碎ꎬ置于 5 mL 的无菌水中ꎬ混

                                                                                                        ̄1    ̄2
            市温县山药种质资源圃(112°98′22″ N、34°94′68″                  合均匀ꎮ 以 10 倍梯度稀释ꎬ取制备原液、10 、10
            E)ꎬ将种植区域等分为 6 个区域ꎬ在每个区域中采                          和 10   ̄3  4 个梯度ꎬ涂布于 PDA 培养基ꎬ置于 28 ℃
            集山药腐烂块茎ꎬ如图 1 所示ꎮ 将腐烂块茎放入                           恒温黑暗培养 5 ~ 7 dꎬ挑取形态、颜色等不同的菌

            无菌自封袋ꎬ于冰盒中保存ꎬ带回实验室放入 4 ℃                           落ꎬ使用划线法进行分离纯化ꎬ直至获得单一菌
            保存备用ꎮ                                              落ꎮ 分 离 纯 化 后 的 菌 株 用 于 菌 种 保 藏 和 DNA
            1.2 土壤理化性质测定                                       提取ꎮ

                 土 壤 pH ( 6. 63 )、 总 磷 ( total phosphorusꎬ     1.6 不同形态菌株 DNA 提取与鉴定
                            ̄1                                      按照 DNA 提取试剂盒( OMEGA BIO) 的方法
            213.254 mgkg )、总有机质( total organic matterꎬ
                            ̄1
            410.00 mg  kg )、 速 效 磷 ( available phosphorusꎬ   提取不同形态真菌 DNAꎮ 采用真菌通用引物 ITS1
                           ̄1
            13. 88 mg  kg ) 和 有 效 钾 ( available potassiumꎬ   (TCCGTAGGTGAACCTGCGG) / ITS4(TCCTCCGC
            300.28 mgkg ) 的测定参考鲍士旦(2000) 的方                  TTATTGATATGC) 对 菌 株 的 ITS 区 进 行 扩 增ꎬ 使
                           ̄1
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