文章信息?
2022年6月23日，吉林師范大學劉劍鋒教授為通訊作者沪铭，程云清教授為第一作者壮池，在2 區(qū)TOP雜志Front Microbiol (IF=6.064)上發(fā)表了題為“TDual RNA Sequencing Analysis of Bacillus amyloliquefaciens and Sclerotinia sclerotiorum During Infection of Soybean Seedlings by S. sclerotiorum Unveils Antagonistic Interactions”的研究文章。
文章針對淀粉分解芽孢桿菌對核盤菌在大豆幼苗感染的拮抗作用進行研究杀怠，借助高通量測序揭示了其調(diào)控機理為淀粉分解芽孢桿菌會對核盤菌的核糖亞基的基因表達起到抑制作用進而抑制核盤菌的生長椰憋，為核盤菌的防治提供了科學依據(jù)。
?研究背景
核盤菌赔退，可引起各種經(jīng)濟作物的莖腐病橙依，其宿主范圍廣泛存在，包括各種單子葉和雙子葉植物硕旗；尤其是在大豆中窗骑，大豆感染形成的莖腐病會使得大豆大面積減產(chǎn)，甚至會超過50%的減產(chǎn)漆枚，而且會嚴重影響大豆的質(zhì)量创译。世界各地的主要防治手段為化學手段，但化學手段價格昂貴且極易造成環(huán)境污染墙基，因此現(xiàn)階段研究大豆核盤菌的生物防治就至關(guān)重要软族。過往研究中，維氏木霉菌残制、枯草芽孢桿立砸、阿維鏈霉菌等均有一定的防治作用，但由于菌的分布和成本原因初茶，現(xiàn)階段依舊無法大規(guī)模應(yīng)用颗祝。本研究中，分離出了一種對真菌具有廣譜抗性的淀粉分解芽孢桿菌可以有效地抑制核盤菌的生長，借助dual RNA-seq測序和分析技術(shù)螺戳，解析了上述拮抗作用過程中淀粉分解芽孢桿菌的基因表達和調(diào)控模式规揪，可以為大豆核盤菌的生物防治提供更高效的開發(fā)手段。
?研究思路?
?研究結(jié)果?
淀粉分解芽孢桿菌對大豆核盤菌的拮抗作用
PDA板對抗實驗結(jié)果顯示：兩種微生物同時接種在PDA板上時温峭，淀粉分解芽孢桿菌顯著抑制了大豆核盤菌的生長。進一步進行的活體接種實驗也顯示字支，在大豆感染核盤菌之后凤藏，接種淀粉分解芽孢桿菌可以有效抑制核盤菌的生長，減少大豆受到的損害堕伪。
dual RNA-seq結(jié)果分析核盤菌和淀粉分解芽孢桿菌的表達差異和相關(guān)性
測序數(shù)據(jù)分析結(jié)果顯示：淀粉分解芽孢桿菌會顯著抑制大豆核盤菌的基因表達揖庄，而核盤菌的出現(xiàn)會誘導淀粉分解芽孢桿菌的表達顯著上調(diào)。
淀粉分解芽孢桿菌拮抗核盤菌的分子機理
對Gm-Ba-Ss和Gm-Ss處理進行配對比較欠雌，分析在有無淀粉分解芽孢桿菌的情況下大豆核盤菌DEG的整體功能差異蹄梢，對所有差異基因進行KEGG和GO的富集分析及篩選后發(fā)現(xiàn)：ko03010（核糖體蛋白合成）、GO：0042254（核糖體生物發(fā)生）和GO：0003735（核糖體的結(jié)構(gòu)成分）被顯著富集富俄；上述結(jié)果說明：淀粉分解芽孢桿菌是通過抑制核盤菌的核糖體形成禁炒，進而抑制其致病性。
熒光定量驗證
對dual-RNA-seq的結(jié)果鑒定及富集到的通路和功能相關(guān)基因進行功能表達的熒光定量驗證霍比，結(jié)果顯示幕袱，選出的7個基因其定量表達模式與測序表達模式一致。
?結(jié)果討論?
許多研究表明悠瞬，一些細菌可以產(chǎn)生抑制真菌生長發(fā)育的物質(zhì)们豌；研究中發(fā)現(xiàn)，芽孢桿菌是一種相對植物有益的細菌浅妆，其在生成過程中可以產(chǎn)生一系列抑制致病真菌和細活性的代謝物望迎；該研究中對淀粉分解芽孢桿菌_L1進行一系列的調(diào)控驗證實驗和對核盤菌的拮抗作用實驗，結(jié)果表明接種淀粉分解芽孢桿菌可以有效抑制核盤菌的基因表達凌外。通過對接種淀粉分解芽孢桿菌前后的大豆感染核盤菌樣品進行dual RNA-seq測序辩尊，分析測序結(jié)果顯示，接種淀粉分解芽孢桿菌后趴乡，核盤菌的核糖體合成相關(guān)通路受到顯著抑制对省，即淀粉分解芽孢桿菌通過抑制核盤菌核糖體亞基的基因表達，從而達到抑制核盤菌致病性的目的晾捏。
?文章簡介
吉林師范大學程云清教授為第一作者蒿涎，劉劍鋒教授通訊作者。該研究得到國家重點研發(fā)計劃支持惦辛。
參考文獻
Cheng Y, Gao X, He H, Zhang X, Wang R, Liu J. Dual RNA Sequencing Analysis of Bacillus amyloliquefaciens and Sclerotinia sclerotiorum During Infection of Soybean Seedlings by S. sclerotiorum Unveils Antagonistic Interactions. Front Microbiol. 2022 Jun 23;13:924313. doi: 10.3389/fmicb.2022.924313. PMID: 35814672; PMCID: PMC9260588.
