国产午夜精品无码一区二区,国产成人无码网站,日本少妇xxxx做受,欧美视频二区欧美影视,女人被躁到高潮嗷嗷叫游戏

首頁> 市場活動 > 成果展示 > 文章展示 >文章詳情

IF=5.7!基因組&轉錄組測序揭示B. velezensis對BLS的生物防治機制

2023-08-21

8e707a306a443ff3c53969bc8b18179c.png


《Frontiers in Cellular Infection Microbiology》

影響因子：5.7


前言

近日，上海交通大學在環醫學領域的《Frontiers in Cellular Infection Microbiology》發表新研究成果！本研究分離出一株一Xoc野生型菌株RS105表型出明顯拮抗活性的B. velezensis 504，揭示了B. velezensis對BLS潛在的生物防治機制，并發現該菌是一種多功能植物益生菌。

本研(yan)究(jiu)的細菌基(ji)因組(zu)(zu)完(wan)成(cheng)圖和轉錄組(zu)(zu)測(ce)序(xu)和分析由(you)上海派森諾生(sheng)物科技股份有限公司(si)完(wan)成(cheng)。



研究背景

水稻是世界重要的主要作物，但水稻的穩定生產受到各種病害的威脅，如稻瘟病病菌(X. oryzae pv)和水稻細菌性條紋病(BLS)。目前，對BLS的控制主要依靠化學藥劑，這些殺菌劑的使用不僅容易引起植物毒性，使病原菌產生耐藥性，而且破壞生態環境。因此，生物防治措施得到大力推廣，從農業生態環境中篩選拮抗微生物防治BB和BLS的研究已成為一個重要的研究方向。此前研究分離并鑒定了一種對Xoc野生型菌株RS105表現出明顯的拮抗活性的菌株B.velezensis 504。在本研究中完成了該菌的全基因組測序，并與相近的B. velezensis菌株進行了比較基因組分析和轉錄組分析。


研究材料與方法


1.實驗材料

菠菜根際土壤樣品中分離到B.velezensis 504

2.測序平臺

Illumina +Pacbio 

3.分析內容

細菌(jun)基因組(zu)完成(cheng)圖測(ce)序(xu)、ANI分析(xi)、泛基因組(zu)分析(xi)、Antismash分析(xi)、轉錄組(zu)測(ce)序(xu)等。


研究結果

B. velezensis 504基因組特征及比較基因組學分析

此前從中國福建省三明市西陽村菠菜根際土壤樣品中分離出對Xoc具有顯著拮抗活性的菌株504，16S rRNA序列比對表明該菌屬于B. velezensis。對該菌進行高通量測序發現其染色體長度為3,905,813bp，GC含量為46.60%，預測得到3853個基因、27個rRNA基因、86個tRNA、217個其他非編碼RNA；質粒大小為8,564bp，GC含量為39.86%。

c50554cdffc276fc9c7c18a9042229de.png

f1b2a3804ba22f32396addb388c357bf.png

圖1 B. velezensis 504基因組圈圖和比較基因組分析

ANI分析發現B. velezensis 504與FZB42之間的ANI值分別為97.60%和97.77%，504與SQR9之間的ANI值分別為97.56%和97.75%。結果表明，504與FZB42和SQR9之間的ANI值大于95%。504與其他芽孢桿菌單種的ANI值均低于95%的種界閾值，表明504屬于B.velezensis，這與16S rRNA測序和比對得到的結果一致。

81f1e04877ef4cf0177ce126f70ee62e.png

圖2 ANI分析結果

   對B. velezensis 504、FZB42和SQR9的全基因組共線性分析表明，大部分基因高度同源，但也存在翻轉、轉座等基因重排現象，且B. velezensis 504與FZB42的相似度高于SQR9；基因家族分析結果顯示這三個基因組有3306個共有基因，并且504具有280個特有基因；Antismash分析發現B. velezensis 504基因組包含14個候選基因簇，其中大乳酸素H、桿菌烯、風霉素、桿菌素、艱難梭菌素和桿菌素合成中的6個簇與B. velezensis FZB42具有100%的同源性，故推測艱難梭菌素和桿菌溶素是B. velezensis 504拮抗Xoc RS105的主要胞外活性分子。


B. velezensis 504比較轉錄組分(fen)析

為了探究B. velezensis 504對Xoc RS105抑菌作用的分子機制，首先測定了Xoc RS105對B. velezensis 504 CFSs的轉錄應答，并與人工hrp誘導培養基XOM3的轉錄應答進行了比較。結果發現在6、12和24 h時，分別觀察到2,269、1,931和2,209個Xoc RS105溫度對B. velezensis 504的CFSs有響應，RT-PCR檢測的基因表達水平與處理后6、12、24 h時RNA-Seq檢測的變化一致，表明轉錄組結果的可靠性。同時比較轉錄組分析表明，有9個基因在三個時間段內持續下調，而6個基因持續上調。

caf2c4787a0c964033d026219724c05d.png

圖3 B. velezensis 504 CFSs處理下RS105轉錄組研究綜述


B. Velezensis 504的CFSs影響(xiang)相關基因表(biao)達

為了探索B. velezensis 504 CFSs對Xoc RS105的可能拮抗機制，觀察了一些與代謝、細胞過程和信號轉導相關的基因的表達，結果發現B. velezensis 504可能通過影響整個代謝途徑、跨膜運輸、細胞運動、DNA翻譯和信號轉導來發揮抗菌活性。

6a2cb0ff7b77551bc99a8a47c144cada.png

416b99c6292bacdb1ba2b823e1211b77.png

圖4 用B. velezensis 504CFSs處理下的轉錄和qPCR分析結果


CFSs對一些主要毒力相關基因表達的影響(xiang)

為了進一步探討B.velezensis 504的生物防治機制，觀察了DEGs中一些主要毒力相關基因的表達，結果發現B.velezensis 504可能通過下調與T3SS、T2SS、T4P、T6SS、EPS和LPS等毒力因子相關的關鍵毒力基因來發揮生物防治作用。

fdcd299efc4a30cae15dd112bbe7ce15.png

圖5 RS105毒力基因對B.velezensis 504的轉錄反應


B.velezensis 504是一種(zhong)潛在的水稻生物防治劑

利用秈稻IR24、粳稻品種“日本裸”和湖南省秈稻品種“遠豐早”3個易感品種進行田間試驗，結果表明，B.velezensis 504對IR24具有良好的生物防治作用。與對照相比，504-Pre和504-Tre處理顯著降低了水田BB對IR24的嚴重程度，對“立蓬”的相對防治效率分別為76.75%和76.54%，，對“原豐藻”的相對防治效率分別為78.41%和61.03%，說明504-Pre和504-Tre處理對“立蓬”和“原豐藻”的相對防治效率無顯著差異。綜上所述，B.velezensis 504是一種很有前途的水稻生物防治劑。

1f503e759b0a300ca57efa8347039707.png

29e8af5b00c85f73adc687d290efed1e.png

圖6 B.velezensis 504生物防治效果以及拮抗實驗結果


B.velezensis 504能有(you)效(xiao)拮抗一些重要的植物(wu)病(bing)原真(zhen)菌，促進植物(wu)生長

研究了B.velezensis 504對葡萄灰霉病菌、稻瘟病菌、禾谷赤霉病菌和禾谷赤霉病菌的抑制作用。結果表明，在對照培養皿中，所有真菌菌株都能在培養皿的整個表面上擴散，而無論是細菌懸浮液還是B.velezensis 504的CFSs，都能明顯抑制其菌絲的生長。促進植物生長的能力實驗結果表明，B.Velezensis 504是一種多功能植物益生菌。


結 論

研究表明，B.velezensis 504具有較強的抗菌、抗真菌活性和促進植物生長的特性，是一種潛在的植物病害生物防治資源。此外，轉錄組分析還揭示了生物防治劑破壞病原菌和干擾細菌生長的機制，為農業生物防治提供了基礎。

如需進一步討論，歡迎發郵件(jian)或(huo)者(zhe)致電我們喲(yo)（郵箱地(di)址(zhi)：microsupport@doudin.cn，聯系電話：021-80118168-8617）！

文(wen)章(zhang)索引：Zhou Q, Tu M, Fu X, et al. Antagonistic transcriptome profile reveals potential mechanisms of action on Xanthomonas oryzae pv. oryzicola by the cell-free supernatants of Bacillus velezensis 504, a versatile plant probiotic bacterium[J]. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology, 2023, 13: 1175446.