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生物防治策略正日益被探索作为治理由稻瘟病菌 Magnaporthe oryzae 引起的水稻稻瘟病的可持续替代方案。在本研究中,我们对3株短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)分离株(DC01、DC09和DC13)进行了表征,并评估了它们针对 M. oryzae 的抗真菌活性及促植物生长特性。全基因组测序揭示了多个与抗菌代谢物产生相关的生物合成基因簇。3株分离株在双培养测定中均抑制了真菌生长,而耐热的可扩散抗真菌活性主要与 DC09 和 DC13 的无细胞上清液相关。暴露于细菌上清液会扰乱真菌发育,在 M. oryzae 中诱导异常菌丝形态,其特征包括球状膨大、极性改变和分枝增加。挥发性有机化合物测定进一步表明,这些 DC 分离株在无物理接触的情况下也能抑制真菌生长。这些分离株还抑制了其他植物病原真菌及部分人类细菌病原体的生长。所有菌株均表现出促植物生长特性,包括吲哚-3-乙酸产生和渗透胁迫耐受性,而 DC09 还表现出溶磷活性。重要的是,利用这些 DC 分离株进行根部接种可显著降低水稻稻瘟病的严重程度,并诱导参与茉莉酸/乙烯信号传导和免疫预激的防御相关基因表达。总体而言,这些结果表明 DC 分离株,尤其是 DC09 和 DC13,是用于水稻稻瘟病可持续治理的、具有多重作用机制的潜在生物防治因子。
土壤来源的短小芽孢杆菌菌株对稻瘟病菌表现出拮抗活性并具有多种促进植物生长的特性 | 在本研究中,我们对三株短小芽孢杆菌分离株(DC01、DC09 和 DC13)进行了表征,并评估了其针对稻瘟病菌的抗真菌及植物有益特性。全基因组测序揭示了多个与抗菌代谢物产生相关的生物合成基因簇。三株分离株在双培养测定中均抑制了真菌生长,而耐热的可扩散抗真菌活性主要与 DC09 和 DC13 的无细胞上清液相关。暴露于细菌上清液会扰乱真菌发育,在稻瘟病菌中诱导异常菌丝形态,其特征为球状膨大、极性改变以及分枝增加。挥发性有机化合物测定进一步表明,在无物理接触的情况下,DC 分离株同样能够抑制真菌生长。这些分离株还抑制了其他植物病原真菌及部分人类细菌病原体的生长。所有菌株均表现出促进植物生长的特性,包括吲哚-3-乙酸产生和渗透胁迫耐受性,其中 DC09 还表现出溶磷活性。重要的是,用 DC 分离株进行根部接种可显著降低水稻稻瘟病的发病严重程度,并诱导与茉莉酸/乙烯信号传导及免疫预激相关的防御相关基因表达。总体而言,这些发现表明 DC 分离株,尤其是 DC09 和 DC13,是用于可持续稻瘟病防治的有前景的多机制生物防治因子。
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发表于 2026 年 6 月 29 日。 下载 PDF 补充材料 电子邮件
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土壤来源的 短小芽孢杆菌 菌株对 稻瘟病菌 表现出拮抗活性并具有多种促进植物生长的特性
Lainey E Kemmerer, Timothy R Johnson, Garrett L Ellward, Rachel E Kalicharan, Nalleli Payne, Daniel M Czyz, Jessie Fernandez
bioRxiv 2026.06.28.735134; doi: https://doi.org/10.64898/2026.06.28.735134
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土壤来源的 短小芽孢杆菌 菌株对 稻瘟病菌 表现出拮抗活性并具有多种促进植物生长的特性
Lainey E Kemmerer, Timothy R Johnson, Garrett L Ellward, Rachel E Kalicharan, Nalleli Payne, Daniel M Czyz, Jessie Fernandez
bioRxiv 2026.06.28.735134; doi: https://doi.org/10.64898/2026.06.28.735134
📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.28.735134v1?rss=1
🏷️ 短小芽孢杆菌 稻瘟病生物防治 植物促生菌 抗真菌活性 挥发性有机化合物 诱导系统抗性