菌株YN145对稻瘟病菌黑色素合成的影响及全基因组分析

摘要

【背景】枯草芽孢杆菌YN145是一株从湖南省桃江县的健康稻株中分离的细菌,前期研究中该菌对稻瘟病菌拮抗效果显著,在生物防治方面有很大的应用潜力。【目的】深入研究该菌株的生防机制并挖掘次级代谢产物基因资源。【方法】在4株稻瘟病菌生防菌中,选择其胞外抗菌物质抑制稻瘟病菌黑色素合成效果最佳的菌株YN145,采用紫外-可见分光光度计在波长400 nm处测定胞外和菌丝体内黑色素液的吸光度值,采用菌丝生长抑制平板法和分生孢子萌发抑制法测定抑菌活性。采用PacBio第三代测序和IlluminaHiSeq第二代测序相结合的技术对菌株YN145进行全基因组测序,并对测序数据进行组装,注释预测基因的功能,分析次级代谢产物合成基因簇。【结果】菌株YN145的胞外抗菌物质能较好地抑制稻瘟病菌黑色素合成、分生孢子萌发和菌丝生长。菌株YN145全基因组大小为4167871 bp,GC含量为43.86%,编码序列(coding sequence,CDS)数量为4294个;共找到85个tRNA、30个rRNA和92个sRNA。同时预测到5个已知的次级代谢产物合成基因簇,分别编码合成bacillaene、bacillibactin、fengycin、subtilosin-A和bacilysin,并且找到了与抑制黑色素相关的查尔酮合酶基因。【结论】在基因组层面上分析菌株YN145具有良好抑菌效果的内在原因并提供大量基础数据,为深入研究枯草芽孢杆菌次级代谢提供参考,对菌株YN145后续相关研究具有重大意义。