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不同柑橘品种对溃疡病的抗性有明显差异,脐橙高度感病,而宽皮橘类抗性较强。植物内生细菌是一类生长在植物体内而不引起任何症状的微生物类群。大量研究表明,内生细菌对植物有多种有益的生物学作用。那么不同柑橘品种中内生细菌菌群是否存在差异,是否直接影响溃疡病的抗感性呢?为此,本研究以温州蜜柑和纽荷尔脐橙为材料,通过富集柑橘中的内生细菌、培养无菌苗以及采用Illumina测序对抗/感溃疡病柑橘的内生细菌菌群进行相关研究和分析,并初步探究内生细菌是否影响柑橘体内防御素的产生。本研究取得以下结果:(1)柑橘内生细菌菌群富集方法的筛选。样品组织经过溶液A(1.5%离析酶R-10+1.5%纤维素酶R-10+8.55%蔗糖)、溶液B(1.5%离析酶R-10+1.5%纤维素酶R-10+12.8%甘露醇+0.12%MES+0.36%CaCl2·2H2O+0.011%NaH2PO4)和溶液C(8.55%蔗糖)处理后,植物叶绿体DNA占宏基因组DNA的比例均有所减少,其中脐橙叶片和蜜柑果皮经过溶液A处理最佳,分别为7.34%、74.89%;脐橙果皮和蜜柑叶片经过溶液B处理最佳,分别为36.07%、9.65%;相比于对照,三种处理均能增加OTU分类单元数量,增加变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)细菌的含量,可获得更多内生细菌种类。由此推出,可以通过采用适当的方法来有效减少叶绿体DNA对内生菌研究的干扰,使内生细菌更好地被富集。(2)柑橘抗/感病品种组织内生细菌菌群差异性分析。柑橘叶片内生细菌菌群主要分布在变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes),还有少量细菌分布在放线菌门(Actinobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)。经OTU数量分析和β多样性分析发现,柑橘抗/感品种的内生细菌菌群均存在一定差异,且同种样品内生细菌菌群随季节发生一定的变化。相比纽荷尔脐橙,温州蜜柑三个季节中均含有更多具有拮抗作用的厚壁菌门细菌,且该菌门细菌含量在夏季骤减。分析优势菌属发现,两个柑橘品种优势菌属有差异,温州蜜柑存在较多具有拮抗特性的内生细菌,而纽荷尔脐橙中同时存在拮抗细菌和感病协同菌。(3)柑橘可培养内生细菌与寄主品种抗溃疡病之间的关系。蜜柑中分离到的主要可培养细菌种类有10种(菌落数为7.19×104 cfu/g鲜组织),最强拮抗菌株为WZ131,其菌落数占菌落总数的47%,抑菌圈直径可达2.50 cm;脐橙中分离到的主要可培养内生细菌有18种(菌落数为1.29×104 cfu/g鲜组织),拮抗菌株GN231的菌落数占菌落总数的46%,抑菌圈直径为0.90 cm。通过脐橙离体叶片实验,发现拮抗菌株对脐橙溃疡病有抑制作用,可明显降低发病率。由此可知,柑橘可培养内生细菌菌群与寄主抗溃疡病之间可能存在相关性,即相比于感病品种,抗病品种中内生细菌的种类少但数量多,尤其是拮抗菌株抑菌能力强。此外,实验还发现拮抗内生细菌的存在及菌群差异变化会影响柑橘抗溃疡病的能力。(4)柑橘无菌苗的构建。温州蜜柑外植体的最适消毒方法为70%酒精+0.1%HgCl2消毒6min,消毒两次;纽荷尔脐橙外植体的最适消毒方法为70%酒精+15%NaClO,消毒两次;在MS固体培养基中添加1.0 mg/L 6-苄氨基嘌呤(6-BA)和0.1 mg/L萘乙酸(NAA)有利于柑橘外植体腋芽的萌发。砧木种子最适消毒方法为剥去内外种皮+70%酒精+1.5%NaClO溶液处理;采用倒“T”型嫁接方法进行微芽嫁接,成功获得长势良好的柑橘嫁接苗。(5)植物防御素基因PDF1.2表达的初步探究。将前期筛选出的柑橘溃疡病菌拮抗内生细菌接种到无菌苗上,发现其可明显抑制溃疡病的发生。进一步检测接种后植物防御素基因PDF1.2的表达情况,未扩增出预期的条带。推测可能原因为:柑橘防御素的结构比较复杂,引物匹配性不好;柑橘内生细菌通过其他途径或产生其他物质来抑制溃疡病的发生。综上所述,抗/感溃疡病柑橘组织中的内生细菌菌群存在一定的差异,初步认为这种差异与寄主抗溃疡病能力之间存在一定关系:即抗溃疡病品种中含有更多有拮抗作用的内生细菌,而感病品种中除拮抗菌外还存在感病协同菌;内生细菌差异是影响寄主抗溃疡病能力的因素。此外,拮抗内生细菌对柑橘抗溃疡病的作用可能是通过非诱导抗性的途径来实现的。