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为探究桃果实真菌群落变化与病害关系,研究人员测序分析,发现其随果实发育变化,为病害管理提供依据。
桃,作为人们喜爱的水果之一,在全球农业经济中占据着重要地位。然而,桃果实在生长过程中常受到各种真菌病害的侵袭,导致产量降低和品质下降,给果农带来了巨大的经济损失。过去,虽然有一些关于水果表面真菌的研究,但大多没有深入探讨真菌群落的动态变化,尤其是在桃果实上的研究更是匮乏。对于桃果实真菌群落的组成、致病性真菌的分布以及它们随时间的变化规律,我们知之甚少。这就像在黑暗中摸索,无法精准地制定防治策略。
为了填补这些知识空白,来自恰纳卡莱奥内基兹马尔特大学(?anakkale Onsekiz Mart University)的研究人员开展了一项重要研究。他们通过对不同发育阶段的桃果实表面真菌群落进行分析,试图揭示真菌群落的动态变化,为桃果实真菌病害的防治提供科学依据。该研究成果发表在《Scientific Reports》上。
研究人员采用了多种先进的技术方法。首先是代谢条形码(metabarcoding)结合高通量测序技术,对桃果实表面的真菌进行全面检测,确保不遗漏任何物种。同时,运用生物信息学分析手段,对测序数据进行处理和解读,以深入了解真菌群落的结构和组成。
研究结果主要包括以下几个方面:
采样和真菌群落组成 :研究人员每月采集桃果实表面样本,经过 DNA 提取、PCR 扩增和测序后,发现子囊菌(Ascomycetes)在真菌群落中占多数,与担子菌(Basidiomycetes)的比例约为 8:23。在所有样本中,最常见的真菌物种及其平均丰度为:致病物种灰葡萄孢(Botrytis cinerea,40.3875%)、果生链核盘菌(Monilinia fructicola,38.7927%)、核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum,7.38282%)、多主链核盘菌(Monilinia polystroma,2.35553%)和非致病的玫瑰色掷孢酵母(Sporobolomyces roseus,6.57153%)。此外,还发现了一些罕见物种,其与常见物种的比例为 15:16,且大多存在于 6 月的样本中1 2 。
真菌群落谱的 α 和 β 多样性 :通过计算 α 稀疏曲线,研究人员确定了测序的充分性。α 多样性分析表明,6 月样本的真菌群落丰富度显著高于 8 月样本,而 β 多样性分析显示,6 月和 7 月的样本与 8 月样本在物种组成上有显著差异,6 月样本与 7 月样本更为相似3 4 。
真菌物种的系统发育 :构建的系统发育树显示,大多数致病且更常见的物种在进化上更为接近,而稀有和 / 或非致病物种则较为分散。这表明不同真菌物种在进化过程中具有不同的亲缘关系,可能对它们在果实上的生存和相互作用产生影响5 。
共现网络分析 :共现网络分析结果显示,真菌物种之间存在复杂的相互作用。网络中有 48 个节点和 592 条边,分为 8 个模块,其中模块 1 包含最多的相互连接节点和最丰富的物种,且主要由致病真菌组成;而其他模块则主要包含酵母、共生菌丝真菌和 / 或担子菌6 。
研究结论和讨论部分指出,桃果实表面真菌群落是一个动态变化的结构,受多种生物和非生物因素的影响。随着果实的成熟,真菌多样性逐渐降低,致病物种的优势逐渐增加。例如,灰葡萄孢和果生链核盘菌在不同月份的丰度变化,可能与它们之间的竞争以及宿主 - 病原体关系有关。此外,研究还首次在土耳其的桃果实中检测到多主链核盘菌,尽管未发现其致病症状,但这一发现也为新病害的出现和防治敲响了警钟。
这项研究具有重要意义。它揭示了桃果实真菌群落的动态变化规律,为深入理解果实发育过程中真菌的相互作用和病害发生机制提供了基础。同时,研究结果也为优化可持续病害管理策略提供了有价值的数据支持,有助于果农采取更有效的措施来防治桃果实真菌病害,减少经济损失,促进桃产业的健康发展。
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