中国农学通报 ›› 2026, Vol. 42 ›› Issue (12): 144-154.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2026-0011
瞿佳1(
), 赵玲侠1(
), 门欣1, 孙晓宇1, 陈锐1, 宁硕瀛2
收稿日期:2026-01-04
修回日期:2026-04-20
出版日期:2026-06-25
发布日期:2026-06-23
通讯作者:
作者简介:瞿佳,女,1987年出生,陕西汉中人,副研究员,硕士,研究方向:微生物资源的开发利用。通信地址:710043 陕西省西安市西影路76号陕西省微生物研究所,Tel:029-82357089,E-mail:q_jia@163.com。
基金资助:
QU Jia1(
), ZHAO Lingxia1(
), MEN Xin1, SUN Xiaoyu1, CHEN Rui1, NING Shuoying2
Received:2026-01-04
Revised:2026-04-20
Published:2026-06-25
Online:2026-06-23
摘要:
核桃黑斑病是核桃生产中最严重的细菌性病害,化学防治易造成污染与抗性问题,亟需绿色高效生防资源。菌株WMF106是对核桃黑斑病菌具有较强拮抗活性的暗蓝色链霉菌(Streptomyces caeruleatus)。为进一步了解该菌株的生防遗传基础,解析其防治核桃黑斑病的分子机理,本研究对菌株WMF106进行全基因组测序与功能分析。采用二代+三代测序技术组装基因组,进行基因预测、功能注释及次级代谢产物合成基因簇挖掘。结果表明:菌株WMF106基因组由1条染色体(染色体基因组总长度10,377,577 bp,GC含量为71.16%)和2个质粒组成,共预测编码基因9253个;在NR、eggNOG、Swiss-port、KEEG、GO、CAZy、TCDB、CARD、PHI、VFDB数据库中注释到的基因分别为8981、7933、5787、2979、6426、510、1319、142、7和1507个。共鉴定出36个次级代谢产物合成基因簇,其中10个与已知抗菌物质基因簇同源性达90%~100%,包括覆盖霉素、1,3,6,8-四羟基萘、铁载体coelichelin、ε-聚赖氨酸等。基因组不含典型毒力因子,生物安全性高。本研究明确了菌株WMF106的遗传背景与生防潜力,为挖掘新型抗菌活性物质、研发核桃黑斑病生物防治制剂提供了重要基因资源与理论支撑。
中图分类号:
瞿佳, 赵玲侠, 门欣, 孙晓宇, 陈锐, 宁硕瀛. 核桃黑斑病生防链霉菌WMF106全基因组测序及分析[J]. 中国农学通报, 2026, 42(12): 144-154.
QU Jia, ZHAO Lingxia, MEN Xin, SUN Xiaoyu, CHEN Rui, NING Shuoying. Complete Genome Sequencing and Analysis of Antagonistic Streptomyces caeruleatus WMF106 Against Walnut Blight[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2026, 42(12): 144-154.
| 特征 | 染色体 | 质粒Ⅰ | 质粒Ⅱ |
|---|---|---|---|
| 基因组长度/bp | 10,377,577 | 109,814 | 63,717 |
| GC content/% | 71.16 | 69.01 | 69.75 |
| CDS | 9253 | 128 | 54 |
| rRNA | 18 | 0 | 0 |
| tRNA | 68 | 0 | 1 |
| ncRNA | 37 | 0 | 0 |
| 编码基因长度/bp | 9,002,067 | 87,660 | 51,771 |
| 编码基因平均长度/bp | 972.88 | 684.84 | 958.72 |
| 特征 | 染色体 | 质粒Ⅰ | 质粒Ⅱ |
|---|---|---|---|
| 基因组长度/bp | 10,377,577 | 109,814 | 63,717 |
| GC content/% | 71.16 | 69.01 | 69.75 |
| CDS | 9253 | 128 | 54 |
| rRNA | 18 | 0 | 0 |
| tRNA | 68 | 0 | 1 |
| ncRNA | 37 | 0 | 0 |
| 编码基因长度/bp | 9,002,067 | 87,660 | 51,771 |
| 编码基因平均长度/bp | 972.88 | 684.84 | 958.72 |
| 类型 | 数据库 | 染色体 | 质粒Ⅰ | 质粒Ⅱ |
|---|---|---|---|---|
| 通用数据库 | NR | 8,981 | 118 | 49 |
| eggNOG | 7,933 | 43 | 36 | |
| Swiss-port | 5,787 | 21 | 19 | |
| KEGG | 2,979 | 15 | 15 | |
| GO | 6,426 | 30 | 30 | |
| 专有数据库 | CAZy | 510 | 1 | 0 |
| TCDB | 1319 | 0 | 0 | |
| CARD | 142 | 0 | 0 | |
| VFDB | 7 | 0 | 0 | |
| PHI | 1507 | 0 | 0 |
| 类型 | 数据库 | 染色体 | 质粒Ⅰ | 质粒Ⅱ |
|---|---|---|---|---|
| 通用数据库 | NR | 8,981 | 118 | 49 |
| eggNOG | 7,933 | 43 | 36 | |
| Swiss-port | 5,787 | 21 | 19 | |
| KEGG | 2,979 | 15 | 15 | |
| GO | 6,426 | 30 | 30 | |
| 专有数据库 | CAZy | 510 | 1 | 0 |
| TCDB | 1319 | 0 | 0 | |
| CARD | 142 | 0 | 0 | |
| VFDB | 7 | 0 | 0 | |
| PHI | 1507 | 0 | 0 |
| 基因簇 | 类型 | 起始位置 | 终止位置 | 基因数 | 最相似的已知基因簇 | 相似性/% |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Cluster 1 | T1PKS | 473112 | 517152 | 34 | chlorothricin | 4 |
| Cluster 2 | NI-siderophore | 648701 | 681402 | 28 | peucechelin | 30 |
| Cluster 3 | lanthipeptide-class-iii | 693542 | 718624 | 19 | informatipeptin | 85 |
| Cluster 4 | thiopeptide | 1200914 | 1247000 | 32 | brasilinolide A | 2 |
| Cluster 5 | betalactone | 1265318 | 1296995 | 29 | JBIR-76 | 8 |
| Cluster 6 | NRPS | 1442689 | 1523595 | 62 | desulfoclethramycin | 28 |
| Cluster 7 | terpene | 1607418 | 1634115 | 22 | hopene | 92 |
| Cluster 8 | hydrogen-cyanide | 1727433 | 1740315 | 13 | aborycin | 28 |
| Cluster 9 | NRPS | 1815563 | 1874051 | 37 | coelichelin | 100 |
| Cluster 10 | NI-siderophore | 2159433 | 2190575 | 31 | paulomycin | 13 |
| Cluster 11 | T1PKS | 2300183 | 2344970 | 30 | methylenomycin A | 19 |
| Cluster 12 | NAPAA | 2358834 | 2393421 | 31 | stenothricin | 13 |
| Cluster 13 | butyrolactone | 2429109 | 2454114 | 23 | γ-butyrolactone | 100 |
| Cluster 14 | RiPP-like | 2557719 | 2569035 | 10 | - | - |
| Cluster 15 | phosphoglycolipid | 2699909 | 2728675 | 23 | teichomycin A1 | 83 |
| Cluster 16 | NI-siderophore | 2841858 | 2871813 | 19 | kinamycin | 16 |
| Cluster 17 | NRPS | 3230130 | 3291717 | 43 | BD-12 | 17 |
| Cluster 18 | terpene | 3561551 | 3582474 | 22 | albaflavenone | 100 |
| Cluster 19 | lassopeptide | 3979785 | 4002344 | 24 | siamycin I | 57 |
| Cluster 20 | butyrolactone | 4152386 | 4179447 | 26 | pyralomicin 1a | 18 |
| Cluster 21 | lanthipeptide-class-iii | 4591158 | 4613731 | 27 | birimositide | 25 |
| Cluster 22 | lanthipeptide-class-iii | 4676487 | 4704096 | 61 | coumermycin A1 | 12 |
| Cluster 23 | T2PKS | 5368148 | 5450890 | 72 | collinomycin | 96 |
| Cluster 24 | lanthipeptide-class-i | 5913936 | 5940264 | 19 | - | - |
| Cluster 25 | NI-siderophore | 6464603 | 6494375 | 29 | Desferrioxamin B | 100 |
| Cluster 26 | melanin | 6596137 | 6606613 | 12 | istamycin | 5 |
| Cluster 27 | ectoine | 7749935 | 7760339 | 10 | ectoine | 100 |
| Cluster 28 | NAPAA | 8001285 | 8035148 | 28 | ε-Poly-L-lysine | 100 |
| Cluster 29 | terpene | 8097402 | 8118412 | 18 | pradimicin-A | 7 |
| Cluster 30 | T3PKS | 8587010 | 8628110 | 37 | 1,3,6,8-tetrahydroxynaphthalene | 100 |
| Cluster 31 | NRPS | 8632921 | 8690707 | 33 | coelibactin | 72 |
| Cluster 32 | T1PKS | 8813467 | 8939812 | 46 | salinomycin | 32 |
| Cluster 33 | CDPS | 9008274 | 9028891 | 22 | undecylprodigiosin/metacycloprodigiosin | 8 |
| Cluster 34 | NRPS | 9663713 | 9723144 | 40 | cysteoamide | 90 |
| Cluster 35 | melanin | 9925846 | 9936007 | 10 | melanin | 57 |
| Cluster 36 | T2PKS | 10220593 | 10263006 | 43 | colibrimycin | 9 |
| 基因簇 | 类型 | 起始位置 | 终止位置 | 基因数 | 最相似的已知基因簇 | 相似性/% |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Cluster 1 | T1PKS | 473112 | 517152 | 34 | chlorothricin | 4 |
| Cluster 2 | NI-siderophore | 648701 | 681402 | 28 | peucechelin | 30 |
| Cluster 3 | lanthipeptide-class-iii | 693542 | 718624 | 19 | informatipeptin | 85 |
| Cluster 4 | thiopeptide | 1200914 | 1247000 | 32 | brasilinolide A | 2 |
| Cluster 5 | betalactone | 1265318 | 1296995 | 29 | JBIR-76 | 8 |
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| Cluster 17 | NRPS | 3230130 | 3291717 | 43 | BD-12 | 17 |
| Cluster 18 | terpene | 3561551 | 3582474 | 22 | albaflavenone | 100 |
| Cluster 19 | lassopeptide | 3979785 | 4002344 | 24 | siamycin I | 57 |
| Cluster 20 | butyrolactone | 4152386 | 4179447 | 26 | pyralomicin 1a | 18 |
| Cluster 21 | lanthipeptide-class-iii | 4591158 | 4613731 | 27 | birimositide | 25 |
| Cluster 22 | lanthipeptide-class-iii | 4676487 | 4704096 | 61 | coumermycin A1 | 12 |
| Cluster 23 | T2PKS | 5368148 | 5450890 | 72 | collinomycin | 96 |
| Cluster 24 | lanthipeptide-class-i | 5913936 | 5940264 | 19 | - | - |
| Cluster 25 | NI-siderophore | 6464603 | 6494375 | 29 | Desferrioxamin B | 100 |
| Cluster 26 | melanin | 6596137 | 6606613 | 12 | istamycin | 5 |
| Cluster 27 | ectoine | 7749935 | 7760339 | 10 | ectoine | 100 |
| Cluster 28 | NAPAA | 8001285 | 8035148 | 28 | ε-Poly-L-lysine | 100 |
| Cluster 29 | terpene | 8097402 | 8118412 | 18 | pradimicin-A | 7 |
| Cluster 30 | T3PKS | 8587010 | 8628110 | 37 | 1,3,6,8-tetrahydroxynaphthalene | 100 |
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| Cluster 32 | T1PKS | 8813467 | 8939812 | 46 | salinomycin | 32 |
| Cluster 33 | CDPS | 9008274 | 9028891 | 22 | undecylprodigiosin/metacycloprodigiosin | 8 |
| Cluster 34 | NRPS | 9663713 | 9723144 | 40 | cysteoamide | 90 |
| Cluster 35 | melanin | 9925846 | 9936007 | 10 | melanin | 57 |
| Cluster 36 | T2PKS | 10220593 | 10263006 | 43 | colibrimycin | 9 |
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