用于促进番茄生长及防治由密执安棒杆菌引起的细菌性溃疡病的有益细菌菌株的鉴定

root 提交于 周五, 06/05/2026 - 08:47
由密执安棒杆菌番茄致病变种(Clavibacter michiganensis,Cm)引起的番茄细菌性溃疡病由于缺乏有效的管理手段,仍然难以防控。在本研究中,对500余株细菌分离物进行了体外筛选,以评估其对Cm的拮抗活性及植物生长促进(PGP)特性。基于筛选结果,进一步在植株水平上评估了32个候选菌株,最终鉴定出3株高效菌株:Pantoea agglomerans SO16PY以及两株广义Pseudomonas marginalis菌株IRDA16和SO16PC;这些菌株均能持续促进番茄营养生长。 值得注意的是,P. agglomerans SO16PY可将Cm接种植株的发病时间最多延迟7天,并显著降低萎蔫严重程度,使病害严重度评分由85%降至45%。菌株IRDA16和SO16PC同样能够抑制病害发展,分别将严重度评分降至67.5%和57.5%。 全基因组测序和比较基因组学分析表明,菌株IRDA16和SO16PC在Pseudomonas marginalis类群内构成了一个独特的、特化的根际谱系,其平均核苷酸一致性(ANI[约96%])和数字DNA-DNA杂交(dDDH[约69.5%])值接近物种划界阈值。基因组挖掘鉴定出多样的生物合成基因簇(BGCs),编码非核糖体肽合成酶(NRPS)、脂肽viscosin以及萜类化合物,这些成分很可能驱动了该新型Pseudomonas谱系的生物刺激和拮抗特性。综上,这些发现表征了一类兼具生物刺激与生物防治双重能力的有前景细菌候选物,同时揭示了一个在基因组上独特、适于可持续农业中有益植物—微生物互作的Pseudomonas新谱系。

由密歇根棒杆菌番茄致病变种(Clavibacter michiganensis,Cm)引起的番茄细菌性溃疡病,由于缺乏有效的管理措施,仍然难以防治。在本研究中,研究人员对一个包含500余株细菌分离物的菌株库进行了体外筛选,以评估其对Cm的拮抗活性以及促植物生长(plant growth-promoting, PGP)特性。基于筛选结果,进一步在植株水平上对32个候选菌株进行了评价,最终鉴定出3株高效菌株:Pantoea agglomerans SO16PY以及两株广义边缘假单胞菌(Pseudomonas marginalis sensu lato)菌株IRDA16和SO16PC,这些菌株均能稳定促进番茄营养生长。

值得注意的是,P. agglomerans SO16PY可使接种Cm植株的发病时间最多延迟7天,并显著降低植株萎蔫严重程度,将病害严重度评分从85%降至45%。菌株IRDA16和SO16PC同样能够抑制病害发展,分别将病害严重度评分降至67.5%和57.5%。

全基因组测序与比较基因组学分析表明,菌株IRDA16和SO16PC在Pseudomonas marginalis类群内构成了一个独特且特化的根际谱系,其平均核苷酸一致性(average nucleotide identity, ANI,约96%)和数字DNA-DNA杂交(digital DNA-DNA hybridization, dDDH,约69.5%)数值接近物种划界阈值。基因组挖掘鉴定出多样的生物合成基因簇(biosynthetic gene clusters, BGCs),编码非核糖体肽合成酶(non-ribosomal peptide synthetases, NRPS)、脂肽viscosin以及萜类化合物,这些成分很可能是该新型假单胞菌谱系生物刺激和拮抗特性的基础。

综上,这些发现表征了具有双重生物刺激和生物防治能力的有前景细菌候选菌株,同时揭示了一个在基因组层面独特、并针对有益植物—微生物互作而优化的假单胞菌新谱系,为可持续农业提供了新的微生物资源。


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.01.729334v1?rss=1

🏷️ 番茄细菌性溃疡病 生物防治 植物生长促进菌 根际细菌 比较基因组学 次级代谢基因簇