玉米与向日葵根际土壤中拮抗性链霉菌OP7菌株的基因组特征及农业应用潜力

来自南非国家研究基金会(NRF)资助的研究团队，针对农业病原菌生物防治需求，对玉米(Zea mays)和向日葵(Helianthus annuus)根际分离的Streptomyces sp. OP7与S. harbinensis OP7菌株进行全基因组测序。通过antiSMASH预测发现其编码geosmin、lycopene等农用活性代谢物，为开发新型生物接种剂或化学防控剂提供候选菌株。

　　

在玉米和向日葵收获后的根际土壤中，科学家分离出两株具有生物防治潜力的链霉菌——Streptomyces sp. OP7及其近缘种S. harbinensis OP7。通过Illumina NovaSeq 6000平台(2×150 bp)进行基因组测序，分别获得7,892,750和5,864,399对高质量读长。

生物信息学分析显示：两菌株GC含量高达72.4%-73%，携带19个(OP7)和13个(S. harbinensis)CRISPR防御系统。特别引人注目的是antiSMASH预测的次级代谢产物基因簇，包括能产生土臭味素(geosmin)、番茄红素(lycopene)等萜类化合物，以及具有抗菌活性的烷基间苯二酚(alkylresorcinol)和铁载体desferrioxamine B/E。

实验采用Actinomycetes Isolation Agar(AIA)培养基在30°C、pH7条件下培养，通过Zymo Research真菌/细菌DNA提取试剂盒获取高质量基因组DNA。组装后的contig经CheckM评估显示N₅₀
达563,188bp(OP7)和212,727bp(S. harbinensis)，注释获得6,624和5,202个蛋白质编码区。

这些发现为开发基于链霉菌的生物农药提供了分子基础，其产生的多氧肽素(polyoxypeptin)和丁内酯(butyrolactone)等化合物可能成为作物真菌病害的绿色防控新选择。