
摘要: 柑橘中收獲後真菌病害的流行對柑橘産業構成巨大威脅。為了了解柑橘成熟和陳釀過程中果實内生真菌的多樣性和動态,本文采用Mi Seq技術解讀了真菌的區域序列,并分别分析了晚蜜1号果實果皮和果肉在生長期、成熟期和貯藏期的内生真菌種類。
研究發現,果皮中真菌在目和屬水準上的多樣性比果肉中更豐富,成熟果實果肉中的真菌種類多于果皮中的真菌種類。兩個組織中不同生長階段的顯性真菌屬也不同,生長期果皮在Medi-copsis和Colletotrichum中絕對占主導地位,成熟期的Spingyopteria屬和葡萄屬(Botrytis),Erythrobasidium和Str-litziana在儲存期間更常見;果肉的生長期主要是青黴菌和黴菌(Cladosporium),約占1/4,成熟期的一半以上是葡萄孢子,其中約90%是陳柏和青黴菌,其中鍊球菌約占2/3。
常見的植物緻病真菌,如枝孢子蟲,Magnaporthe,Sclerotinia,Botrytis,Powdery Mildew,Erysiphe,Peni-cillium,Alternaria和Fusarium在果肉中比在果皮中更豐富。果肉中常見的植物病原真菌數量衆多,不同種類的真菌在不同樣品中表現出不同的動态,說明采後病變是多種真菌互相作用的結果,采後病害的防治可推進到開花期。
結論:通過對柑橘皮的序列進行高通量測序,測定了柑橘皮真菌的成熟和儲存階段。在OTU注釋統計中,發現果皮中的真菌種類在生長期和貯藏期顯著高于果肉中真菌的含量,而成熟期果皮中的真菌種類略低于果肉中。
在果皮的3個階段, 生長階段真菌物種顯著高于成熟期和貯藏期。在紙漿的3個階段,成熟期真菌物種的含量顯著高于生長期和貯藏期。在生長和儲存階段真菌物種含量的差異可能與果皮直接暴露于外部環境有關。果實果肉在成熟期形成大量養分,營養物質的種類、水分和pH值的變化有利于各種微生物的活性,導緻果肉中不同類型微生物的繁殖。
通過OTU注釋和聚類分析動态分析發現,青黴菌、酵母菌、鍊球菌和鐮刀菌在貯藏過程中特異性地積累在果肉中,葡萄孢子等其他作物病原菌在成熟期特異性地積累在果肉中。在果肉中,葡萄孢子等真菌大量存在,而在果皮中則在貯藏期存在,這可能與成熟期果肉中不同種類真菌的積累有關,這些病原菌在後期生長到果皮中;此外,我們發現該屬在紙漿生長和成熟方面都很豐富,這可能也與紙漿的腐爛有關。
一般認為,柑橘采後青黴病和綠黴病主要從傷口感染,我們發現在生長期和貯藏期,果肉中青黴菌的數量遠高于同期果皮,這似乎暗示柑橘采後青黴病的發生也可能源于開花期的侵襲和青黴菌的侵襲在生長期間潛伏在紙漿中。是以,生産中對綠色黴菌的控制應提前進行,到柑橘開花期應取得較好的效果。
常見的植物病原真菌分類群,如棘鱗鱗毛蕨、鐮刀菌、真菌、鍊黴菌、球莖、核和灰葡萄球菌,也是植物中常見的内生真菌,如鱗翅目、拟南芥、黃果、聖羅勒、小麥等,并可能有助于寄主植物在宿主磷脅迫期間轉移磷養分;或對宿主造成明顯傷害,當宿主被脅迫或成熟和老化時;
瀕危植物的整株植物中含有抗癌成分喜樹堿,而内生菌Colletotrichum fructicola和Corynesporacassiicola在體外發酵也能産生大量的喜樹堿,說明内生菌對植物次生代謝物的積累有一定的影響。然而,大多數真菌對宿主的影響尚不清楚。
在成熟期果肉中,我們檢測到大葉植物、細胞核、白粉病、葡萄球菌、假盤孢子菌和曲黴菌,特别是葡萄球菌真菌占成熟果肉中真菌數量的1/3,鍊孢菌占成熟期果肉中真菌數量的1/2, 所有這些都是絕對占主導地位的真菌種群,它們要麼是潛伏感染的病原體,要麼是内生細菌。
它們和其他檢測到的柑橘類水果在果肉中的生存狀态,對果實成熟的影響,果實風味的形成和果實中真菌物種的平衡值得進一步研究,從中還可以獲得一些對柑橘收獲後疾病具有預防作用的生物防治菌株, 生長期皮中毛滴蟲和V.屬的富集是一個重要線索。
柑橘的收獲後病害随着成熟和衰老逐漸增加,這與衰老的生理變化有關,生理變化也會影響微生物種類的變化和果實的動态平衡,這将共同影響疾病的發生。是以,研究水果中微生物之間的互相關系将為柑橘收獲後病害的發生和控制提供理論指導。
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