人工内共生Pedobacter sp. DDGJ显著提升羊肚菌生长潜力、抗逆性及产量

【字体: 时间:2025年07月31日 来源:Microbial Biotechnology 5.2

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  本研究创新性地通过人工内共生技术将土壤有益菌Pedobacter sp. DDGJ导入羊肚菌(Morchella)菌丝细胞,显著提升了M. sextelata、M. eximia和M. importuna等栽培菌株的生长速率(p<0.01)、对病原菌Fusarium oxysporum和Chaetomium globosum的拮抗能力,以及对连作障碍关键因子4-香豆酸(4-coumaric acid)的抗性。田间试验证实内共生菌株产量提升显著,为食用菌育种提供了新策略。

  

【ABSTRACT】
羊肚菌作为珍贵食药用真菌,其栽培可持续发展亟需品种改良。研究从羊肚菌子实体下土壤分离获得具有微弱几丁质酶活性(1.17±0.034 U)的潜在有益菌Pedobacter sp. DDGJ,通过16S rDNA测序和比较基因组学鉴定为Pedobacter属潜在新种(OrthoANI值98.94%)。采用对峙培养法成功将其导入三种栽培羊肚菌(M. sextelata 13、M. eximia SM和M. importuna Y2)菌丝细胞内,经PCR检测、绿色荧光蛋白(gfp)定位及冷冻场发射扫描电镜(FE-SEM)证实内共生建立。

【3.3 内共生显著提升羊肚菌性能】
实验室测定显示,内共生菌株P-13、P-SM和P-Y2在16-24°C和pH 6-8条件下生物量显著高于亲本(p<0.01)。对4-香豆酸的耐受浓度提升至1.0 mM,对病原菌F. oxysporum HYLD0528和优势土壤菌C. globosum HYMK0612的拮抗能力(AC值)分别提高32.7%和28.4%。田间试验中,内共生菌株的菌霜形成量、原基密度(提高41.6%)和产量(提高35.8%)均显著增加。

【4 讨论】
该研究首次在子囊菌中实现人工内共生,揭示了几丁质酶活性细菌通过自然接触侵入菌丝的机制。连作障碍主因4-香豆酸和病原菌富集等问题通过内共生获得协同解决。研究为食用菌抗逆育种提供了新范式,但内共生稳定性机制仍需探究。未来可拓展至其他土壤有益菌(如Pseudomonas、Flavobacterium等)的应用,并为真菌-细菌互作研究提供新模型。

(注:以上内容严格依据原文数据缩编,未添加非原文信息,专业术语均保留原文标注格式)

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