中国农学通报 ›› 2026, Vol. 42 ›› Issue (3): 91-98.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0077
杨可昕1,2(
), 汪子怡1,2, 李娅娟1,2, 杨鑫云1,2, 农成芬1,2, 李成云1,2(
), 王一1,2(
)
收稿日期:2025-02-06
修回日期:2025-05-15
出版日期:2026-02-09
发布日期:2026-02-09
通讯作者:
作者简介:杨可昕,女,2000年出生,云南大理人,在读硕士,研究方向:植物保护真菌病害防治。通信地址:650201 云南农业大学云南生物资源保护与利用国家重点实验室,E-mail:1423458027@qq.com。
基金资助:
YANG Kexin1,2(
), WANG Ziyi1,2, LI Yajuan1,2, YANG Xinyun1,2, NONG Chengfen1,2, LI Chengyun1,2(
), WANG Yi1,2(
)
Received:2025-02-06
Revised:2025-05-15
Published:2026-02-09
Online:2026-02-09
摘要:
本研究旨在探究一株具拮抗活性的生防菌CY-1对稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)的生长抑制机制、基因组特征及其系统分类地位。采用不同浓度和温度处理的CY-1发酵液,对稻瘟病菌进行抑菌活性测定,评估其对稻瘟病菌丝生长及干重的抑制影响;同时,通过全基因组测序对CY-1进行物种鉴定及功能基因分析。结果表明,CY-1发酵液稀释20倍时,对稻瘟病菌菌丝生长的抑制效率达100.00%;而在稀释100倍时,对菌丝干重的抑制率最高,为87.89%。经过不同温度处理的生防菌CY-1发酵液的抑制率显著低于未经温度处理的抑制率;基因组分析显示,CY-1中富含多种与次生代谢产物合成相关的基因簇,推测其可能通过分泌抗生素类次生代谢产物发挥抑菌作用;比较基因组比对结果表明,该菌株为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。综上所述,菌株CY-1具备显著的生物拮抗潜力,可作为防治稻瘟病的生防资源,为水稻病害绿色防控提供了理论依据与材料支撑。
杨可昕, 汪子怡, 李娅娟, 杨鑫云, 农成芬, 李成云, 王一. 全基因组分析稻瘟菌生防菌CY-1抑菌机制[J]. 中国农学通报, 2026, 42(3): 91-98.
YANG Kexin, WANG Ziyi, LI Yajuan, YANG Xinyun, NONG Chengfen, LI Chengyun, WANG Yi. Antifungal Mechanism of Biocontrol Bacterium CY-1 of Magnaporthe oryzae Based on Whole Genomic Analysis[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2026, 42(3): 91-98.
| ID编号 | 基因簇合成类型 | 起始位点 | 终止位点 | 某个最为相似的已知基因簇 | 相似度/% | 基因数量 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Cluster1 | transatpks-otherks-nrps | 43770 | 153619 | Bacillaene_biosynthetic_gene_cluster,hybrid | 100 | 58 |
| Cluster2 | terpene | 791013 | 811814 | - | - | 24 |
| Cluster3 | other | 115828 | 157246 | Bacilysin_biosynthetic_gene_cluster,nrps | 100 | 45 |
| Cluster4 | sactipeptide-head_to_tail | 163779 | 185388 | Subtilosin_A_biosynthetic_gene_cluster,RiPP | 100 | 20 |
| Cluster5 | other | 397299 | 438036 | - | - | 42 |
| Cluster6 | nrps | 710019 | 759772 | Bacillibactin_biosynthetic_gene_cluster,nrps | 100 | 47 |
| Cluster7 | t3pks | 658860 | 699957 | - | 48 | |
| Cluster8 | nrps | 201405 | 226542 | Surfactin_biosynthetic_gene_cluster,nrps | 39 | 25 |
| Cluster9 | lantipeptide | 140850 | 178375 | Rhizocticin_biosynthetic_gene_cluster,other | 48 | 35 |
| Cluster10 | terpene | 33949 | 55878 | - | - | 24 |
| Cluster11 | nrps | 31584 | 64634 | Fengycin_biosynthetic_gene_cluster,hybrid | 73 | 26 |
| Cluster12 | nrps | 1 | 12912 | Plipastatin_biosynthetic_gene_cluster,nrps | 15 | 2 |
| Cluster13 | nrps | 1 | 9579 | Plipastatin_biosynthetic_gene_cluster,nrps | 15 | 2 |
| ID编号 | 基因簇合成类型 | 起始位点 | 终止位点 | 某个最为相似的已知基因簇 | 相似度/% | 基因数量 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Cluster1 | transatpks-otherks-nrps | 43770 | 153619 | Bacillaene_biosynthetic_gene_cluster,hybrid | 100 | 58 |
| Cluster2 | terpene | 791013 | 811814 | - | - | 24 |
| Cluster3 | other | 115828 | 157246 | Bacilysin_biosynthetic_gene_cluster,nrps | 100 | 45 |
| Cluster4 | sactipeptide-head_to_tail | 163779 | 185388 | Subtilosin_A_biosynthetic_gene_cluster,RiPP | 100 | 20 |
| Cluster5 | other | 397299 | 438036 | - | - | 42 |
| Cluster6 | nrps | 710019 | 759772 | Bacillibactin_biosynthetic_gene_cluster,nrps | 100 | 47 |
| Cluster7 | t3pks | 658860 | 699957 | - | 48 | |
| Cluster8 | nrps | 201405 | 226542 | Surfactin_biosynthetic_gene_cluster,nrps | 39 | 25 |
| Cluster9 | lantipeptide | 140850 | 178375 | Rhizocticin_biosynthetic_gene_cluster,other | 48 | 35 |
| Cluster10 | terpene | 33949 | 55878 | - | - | 24 |
| Cluster11 | nrps | 31584 | 64634 | Fengycin_biosynthetic_gene_cluster,hybrid | 73 | 26 |
| Cluster12 | nrps | 1 | 12912 | Plipastatin_biosynthetic_gene_cluster,nrps | 15 | 2 |
| Cluster13 | nrps | 1 | 9579 | Plipastatin_biosynthetic_gene_cluster,nrps | 15 | 2 |
| [1] |
doi: 10.1007/s11103-005-2159-5 pmid: 16217597 |
| [2] |
李漫乾. 不同种植密度对水稻产量和品质的影响[J]. 热带农业工程, 2025, 49(3):112-114.
|
| [3] |
李萌萌. 中国水稻生产资料投入的环境影响、生态效率与减排潜力研究[D]. 武汉: 华中师范大学, 2022.
|
| [4] |
doi: 10.1016/j.fcr.2017.06.028 URL |
| [5] |
刘雨茜, 黄靖. 水稻无土栽培研究进展[J]. 福建稻麦科技, 2025, 43(2):65-70.
|
| [6] |
崔莉. 水稻病虫害的识别与防治要点[J]. 种子科技, 2025, 43(5):151-153.
|
| [7] |
王占春, 钟桂涛, 张贝贝, 等. 水稻稻瘟病抗性基因研究进展[J]. 遗传, 2025, 47(5):533-545.
|
| [8] |
莫军, 胡建新, 胡敏, 等. 水稻稻瘟病田间症状和因地制宜实施防治措施的分析探讨[J]. 种子世界, 2024(11):114-116.
|
| [9] |
doi: 10.1080/00275514.1990.12025916 URL |
| [10] |
张彬涛, 刘聪聪, 郭明亮, 等. 水稻OsDR8基因的稻瘟病抗性评价及优异单倍型鉴定[J]. 中国水稻科学, 2025, 39(3):343-351.
doi: 10.16819/j.1001-7216.2025.240509 |
| [11] |
doi: 10.1007/s10529-013-1229-z URL |
| [12] |
张传清, 周明国, 朱国念. 稻瘟病化学防治药剂的历史沿革与研究现状[J]. 农药学学报, 2009, 11:9.
|
| [13] |
doi: 10.1007/s00253-008-1520-4 URL |
| [14] |
doi: 10.1007/s11274-009-0290-1 URL |
| [15] |
吴佳奇, 朱学明, 鲍坚东, 等. 稻瘟病生物防治研究进展[J]. 浙江农业学报, 2025, 37(3):736-744.
doi: 10.3969/j.issn.1004-1524.20240225 |
| [16] |
杨华, 雷平, 郭照辉, 等. 细菌防治水稻稻瘟病研究进展[J]. 江苏农业科学, 2019, 47(7):6.
|
| [17] |
彭卫福, 李昆太, 曾勇军. 水稻病害的微生物防治研究进展[J]. 江西农业大学学报, 2015, 37:7.
|
| [18] |
doi: 10.1007/s11274-014-1596-1 URL |
| [19] |
pmid: 16232790 |
| [20] |
doi: 10.1139/w03-033 URL |
| [21] |
李怡洁, 杨佐忠. 枯草芽孢杆菌主要作用机制与应用研究进展[J]. 四川林业科技, 2019, 40(4):126-130.
|
| [22] |
吕雪芹, 武耀康, 林璐, 等. 枯草芽孢杆菌代谢工程改造的策略与工具[J]. 生物工程学报, 2021, 37(5):1619-1636.
|
| [23] |
何宇, 吕卫光, 张娟琴, 等. 生防菌对稻瘟病害控制的研究进展[J]. 江苏农业科学, 2021, 49(21):40-46.
|
| [24] |
库永丽. 生防细菌C3防治猕猴桃根腐病的效果及机制研究[J]. 咸阳:西北农林科技大学, 2018.
|
| [25] |
doi: 10.3390/toxins11080460 URL |
| [26] |
doi: 10.1186/s40064-015-1659-2 URL |
| [27] |
doi: 10.3389/fcimb.2022.983757 URL |
| [28] |
黄曦, 许兰兰, 黄荣韶, 等. 枯草芽孢杆菌在抑制植物病原菌中的研究进展[J]. 生物技術通報, 2010(1):24-29.
|
| [29] |
邢介帅, 李然, 赵蕾, 等. 生防芽孢杆菌T2胞外蛋白酶的纯化及其抗真菌作用[J]. 植物病理学报, 2008, 38:5.
|
| [30] |
高圣风, 刘爱勤, 桑利伟, 等. 胡椒瘟病生防菌Bacillus subtilis VD18R19全基因组测序及比较基因组学分析[J]. 热带作物学报, 2018, 39:7.
|
| [31] |
贾书娟, 曾大兴, 吴小丽, 等. 枯草芽孢杆菌C-D6抗菌蛋白对稻瘟病菌的抑菌作用[J]. 中国生物防治学报, 2011, 27:362-367.
|
| [32] |
黄华毅, 黄咏槐, 黄焕华, 等. 枯草芽孢杆菌STO-12脂肽类物质抑菌活性及其特性分析[J]. 林业与环境科学, 2018, 34:7.
|
| [33] |
郑小亮, 董超, 牛瑞艳, 等. 枯草芽孢杆菌Zl-2抗菌蛋白特性及对小麦赤霉病菌的抑制作用[J]. 黑龙江大学自然科学学报, 2018, 35:6.
|
| [34] |
罗楚平, 刘邮洲, 吴荷芳, 等. 脂肽类化合物bacillomycin抗真菌活性及其对水稻病害的防治[J]. 中国生物防治学报, 2011, 27:76-81.
|
| [35] |
|
| [36] |
doi: 10.1128/mSphere.00376-21 URL |
| [37] |
doi: 10.1101/gr.215087.116 URL |
| [38] |
doi: 10.1093/bioinformatics/btm009 pmid: 17237039 |
| [39] |
doi: 10.1093/nar/25.5.955 pmid: 9023104 |
| [40] |
doi: 10.1101/gr.092759.109 pmid: 19541911 |
| [41] |
doi: 10.1093/nar/gkn663 pmid: 18838391 |
| [42] |
穆常青, 潘玮, 陆庆光, 等. 枯草芽孢杆菌对稻瘟病的防治效果评价及机制初探[J]. 中国生物防治学报, 2006, 2:158-60.
|
| [43] |
朱华珺, 周瑚, 任佐华, 等. 枯草芽孢杆菌JN005胞外抗菌物质及对水稻叶瘟防治效果[J]. 中国水稻科学, 2020, 34:9
|
| [44] |
董辉, 李轩豪, 常静林, 等. 枯草芽孢杆菌菌株CGMCC 12426的全基因组测序与分析[J]. 中国医学科学院学报, 2019, 41:8.
|
| [45] |
doi: 10.7164/antibiotics.48.997 URL |
| [46] |
doi: 10.1073/pnas.0610503104 URL |
| [47] |
doi: 10.1016/j.resmic.2012.05.009 URL |
| [48] |
doi: 10.1128/AEM.70.1.631-634.2004 URL |
| [49] |
doi: 10.1128/AEM.01621-14 URL |
| [1] | 杨磊, 郝焕焕, 胡心雨, 易克, 荆永锋, 黄文坤. 烟草病虫害生物防治技术研究进展和应用前景[J]. 中国农学通报, 2026, 42(3): 163-170. |
| [2] | 李国东. 枯草芽孢杆菌BS-1菌株作用机理初探及防效评价[J]. 中国农学通报, 2026, 42(2): 198-202. |
| [3] | 梁辉, 邓全, 刘国, 陈河竹, 马鹏, 李斌, 刘东阳, 余佳敏, 江连强, 蒲德强. 密度对十斑大瓢虫不同虫态生存的影响[J]. 中国农学通报, 2025, 41(8): 105-110. |
| [4] | 杨莹, 樊丽, 杨志超, 曹鑫博, 葛菁萍. 壳寡糖及微生物代谢产物在农业生产中的应用[J]. 中国农学通报, 2025, 41(8): 83-89. |
| [5] | 古力努尔·吐尔洪, 田果, 杨清川, 叶婷玉, 杨明禄. 多异瓢虫对桃蚜的捕食功能反应[J]. 中国农学通报, 2025, 41(33): 139-145. |
| [6] | 李勤, 张乔会, 覃章辉, 张哲娴, 殷红清. 党参根结线虫病研究进展[J]. 中国农学通报, 2025, 41(29): 107-112. |
| [7] | 邸宁, 刘亚勇, 王欢, 韩平, 秦文韬, 徐希莲, 肖达, 吴俊学, 徐庆宣, 陶燕, 张锦伟, 王甦. 设施果蔬病虫害防控和高效生产投入品研发与应用进展[J]. 中国农学通报, 2025, 41(26): 20-38. |
| [8] | 董丽英, 向锦茜, 刘沛, 刘树芳, 李启诚, 陈建晨, 杨勤忠. 两个抗稻瘟病基因聚合对‘云粳37’抗性的影响[J]. 中国农学通报, 2025, 41(24): 98-103. |
| [9] | 王赫. 中国光肩星天牛综合防治研究进展[J]. 中国农学通报, 2025, 41(20): 121-127. |
| [10] | 田媛, 李靖思, 张艳华, 姜睿原. 基于CiteSpace的四照花研究进展可视化分析[J]. 中国农学通报, 2025, 41(17): 45-53. |
| [11] | 赵振宇, 王娅林, 徐娥, 张德顺, 邓涛, 耿艳华, 凡善意, 李蕊, 朱兴党, 张源欣, 包广辉, 陈芬, 潘义宏. 烤烟根腐病拮抗菌B10的分离鉴定及抑病促生功能验证[J]. 中国农学通报, 2025, 41(16): 125-133. |
| [12] | 杨春林, 胡强, 席亚东, 李洪浩. 木霉β-葡聚糖酶对辣椒防御酶活性的影响及其对土传病害的生防作用[J]. 中国农学通报, 2025, 41(16): 134-142. |
| [13] | 黄菊, 邓桦, 侯月娥, 巴娟, 杨鸿. 凡纳滨对虾常见细菌性疾病及其生物防治措施[J]. 中国农学通报, 2025, 41(12): 158-164. |
| [14] | 刘瑶, 赵吴超, 杨骁, 寇雨心, 都婷婷, 陈秀青, 秦梦飞, 徐利剑. 凋落物真菌Neocucurbitaria salicis-albae及其代谢产物的抗细菌活性[J]. 中国农学通报, 2024, 40(9): 145-149. |
| [15] | 卫甜, 杨倩, 刘怀阿, 朱锦磊, 吕敏. 高地芽孢杆菌对稻瘟病的防治及促生作用[J]. 中国农学通报, 2024, 40(7): 123-128. |
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