烟草叶面细菌区系检测探针的设计及优化.pdfVIP

妻尹紫篆篇篇曼黧竺：霉絮粤黩http：／／y。妨^曲∽∞∞rg．∞ o，87 doi：10．16472／i．chinatobacco．2016．075 生物技术 烟草叶面细菌区系检测探针的设计及优化 赵敏1，徐宸1，贾凌2，程廷才2，汪长国3，戴亚3，夏庆友2 1重庆烟草科学研究所，重庆市北碚区天生路2号400715； 2家蚕基因组生物学国家重点实验室，重庆市北碚区天生路2号400715； 3重庆中烟工业有限责任公司技术中心，重庆市南岸区南坪东路2号400060 摘要：为快速准确地检测烟草叶面的细菌种群，本研究利用基因芯片技术，采集我国主要烟区主栽品种旺长期叶面微生物进行 宏基因组测序，结合生物信息学分析方法，筛选用以检测其中细菌种属特异性的探针。宏基因组数据分析表明，烟草叶面的宏基 因组整体质量值较高，Q20、Q30分别占总碱基数99．2％、81．4％，测序长度为100bp，碱基分布均匀，所获得测序数据可用于 为基因芯片技术应用于烟草叶面的细菌种群的检测提供了坚实的基础。 关键词：烟草；叶面；探针；细菌种属 引用本文：赵敏，徐宸，贾凌，等．烟草叶面细菌区系检测探针的设计及优化【J】．中国烟草学报，2016，22(5) 植物叶面作为一个独立的微环境域，通常栖息着 提高¨”。韩锦峰等比较了未发酵、自然陈化及人工 细菌、酵母菌、真菌等微生物，形成了微生物种群之 发酵期间烤烟叶面微生物的变化，并筛选优势菌种混 间、正常的微生物与宿主之间的微生态体系。微生物 合配制成生物制剂用于烟叶发酵，结果表明，混合菌 的活动是影响植物生长发育的关键因素。其中，细菌 制剂可加速烤烟发酵，提高烟叶品质，并具有抑制烟 是叶面环境中最主要的微生物类群…。已有文献报道， 叶霉变的作用【121。到目前为止，绝大多数研究都是 植物叶面细菌的充分利用有助于促进植物生长、减少 关于烟草陈化过程中烟草叶面微生物，而关于其在大 化肥和农药投入，实现农业的可持续发展【2州。例如： 田期的研究较少。对大田期烟草叶面微生物的快速检 冬小麦叶际分离的菌株D5／23T能产生植物生长激素，测有助于有益细菌的更好利用，从而增强烟草叶片的 固定大气中的氮气，促进植物生长，增加作物的产 品质、拓展烟草叶面细菌在烟草生长、抗虫以及抗病 量【5’6】；从拟南芥、大麦、玉米、大豆叶面分离的粉 方面的应用。然而，前人鉴定微生物均通过菌培养法， 色色素兼性甲基营养菌、小黑麦叶际的假单胞菌和豌 费时费力。 豆叶际分离的分枝杆菌等也能促进植物的生长【。91； 基因芯片是一种高通量的核酸检测技术，在科研、 解淀粉芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌这2种常见叶际细 临床方面有大量应用【13‘16】。本研究采用基因芯片技术 菌，能分别被用来防治油菜菌核病和保护植物免受昆 构建烟叶表面菌种快速鉴定系统，通过宏基因组测序 虫的侵食‘1们。 寻找优势菌及其特异性核酸序列，并将各种待检微生 烟草作为经济作物，叶面细菌对烟叶品质、抗性 物基因的特异性片断作为核酸探针固定于生物芯片的 等有着重要的作用【l卜12】。早在19世纪50年代中叶，表面，制备成微生物检测基因芯片。这种芯片可以通 人们就开始探索微生物在烟草品质形成中的作用。陈 过检测确定待检样品中病原微生物的种、属、亚型， 福星等从烤烟烟叶上分离鉴定的4个优势菌种，用其 并进一步分析其毒性、致病性和抗药性【17。91。与传统 处理的烟叶优于人工或自然发酵，其不仅有效缩短 方法相比，该方法具有检测范围广、检测速度快、样 发酵时间，且烟叶品质及色香味均有一定程度的 品用量少的优点【201。本实验利用叶面微生物宏基因 基金项目：重庆中烟工业有限责任公司科技项目(N0．130580)；重庆市烟草专卖局科技项目(卜IY20150601070012) 通讯作者：戴亚(1946一)，Email：dycy@263．nec 收稿日期：2016一03—02