火龙果茎溃疡病植株茎组织细菌群落特征分析

摘要：【目的】比较火龙果健康植株与溃疡病植株茎组织的内生细菌群落特征和功能差异，为揭示火龙果溃疡病 发生机制和研究防治技术提供理论依据。【方法】采集火龙果健康植株和溃疡病植株茎组织，利用Ilumina Miseq测序平台对植株茎组织内生细菌的16SrDNA序列进行测定，分析健康植株与罹病植株茎组织中的细菌群落特征差异。 【结果】火龙果健康植株茎组织的细菌群落种类和扩增子序列变体（Amplicon sequence variant，ASV）数均低于罹病 植株；健康植株与罹病植株茎组织的细菌群落多样性无显著差异（Pgt;0.05）。在细菌优势门中，罹病植株茎组织的放 线菌门（Actinobacteriota）、绿弯菌门（Chloroflexi）和异球菌门（Deinococcota）相对丰度较高，而健康植株茎组织的拟 杆菌门（Bacteroidota）相对丰度较高。罹病植株茎组织的优势细菌属有27个，其中假单胞菌属（Pseudomonas）、芽孢 杆菌属（Bacillus）、鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）、异球菌属（Deinococcus）、梭菌属（Clostridium_sensu_stricto_1）、 短小杆菌属（Curtobacterium）、黄单胞菌属（Xanthomonas）、毛梭菌属（Lachnoclostridium）、微枝形杆菌属（Micro- virga）、溶杆菌属（Lysobacter）、Klenkia和类芽孢杆菌属（Paenibacillus）相对丰度较高。健康植株茎组织的优势细菌 属有26个，其中绒毛杆菌科未分类属（norank f_Muribaculaceae）、拟杆菌属（Bacteroides）、乳杆菌属（Lactobacillus）、甲基杆菌属群（Methylobacterium-Methylorubrum）、黄单胞菌科未知属（unclassified f_Xanthomonadaceae）、副杆菌属 （Parabacteroides）、罗尔斯通氏菌属（Ralstonia）、红球菌属（Rhodococcus）、链霉菌属（Streptomyces）、双歧杆菌属（Bifi- dobacterium）、放线杆菌属（Acinetobacter）和纤维弧菌属（Cellvibrio）的相对丰度较高。线性判别分析（LEfSe）结果显 示，健康植株茎组织具有较多指示菌群，而罹病植株茎组织的指示细菌属只有4个不同的属，分别是黄单胞菌属、短小 杆菌属、毛梭菌属和新鞘氨醇单胞菌属（Novosphingobium）。细菌功能预测结果显示，溃疡病植株茎组织内生细菌在 膜转运、碳水化合物代谢、其他氨基酸代谢和其他次级代谢产物的生物合成等4个二级功能层中的基因拷贝数显著高 于健康植株茎（Plt;0.05）。【结论】火龙果发生茎溃疡病后其茎组织细菌群落多样性无明显改变，但部分优势菌属的比 例发生明显改变，其中4个指示细菌属可能与溃疡病发生有关。

关键词：火龙果；溃疡病；茎组织；细菌群落；多样性

中图分类号：S436.679

文献标志码：A

文章编号：2095-1191（2024）04-1023-12

Characteristics of bacterial community in the stems of cankerdiseased pitaya plants

LIANG Zhou-yong1， YAO Zi-ting2*， CAO Xue-ying1， WEI Zeng-ting1， ZHAO Yuan3，ZHU Gui-ning2， ZOU Cheng-wu1*

（1College of Agriculture， Guangxi University/National Demonstration Center for Experimental Plant Science Education， Nanning， Guangxi 530004， China; 2Key Laboratory of Green Prevention and Control on Fruits and Vegetables in South China， Ministry of Agriculture and Rural Affairs/Guangxi Key Laboratory of Biology for Crop Diseases and Insect Pests/ Plant Protection Research Institute， Guangxi Academy of Agricultural Sciences， Nanning， Guangxi 530007， China;3Guangxi Subtropical Crops Research Institute， Nanning， Guangxi 530001， China）

Abstract：[Objective]The aim was to compare the characteristics and functional differences of the endophytic bacterial communities in the stem tissues of healthy and canker diseased pitaya plants， so as to provide theoretical basis for revealing the occurrence mechanism of pitaya canker and studying the prevention and comprehensive control techniques.【Method】Stem tissues of healthy and canker diseased pitaya plants were collected， and the 16S rDNA sequences of endo- phytic bacteria in the stem tissues were determined using Illumina Miseq sequencing platform to analyze the differences of bacterial community characteristics in the stems of healthy and diseased plants. 【Result]The bacterial community species and amplicon sequence variants （ASVs） in the stems of healthy pitaya plants were lower than those of diseased plants， there was no significant difference in bacterial community diversity between healthy plants and diseased plants （Pgt;0.05）.Among the bacterial dominant bacterial phyla， the relative abundances of Actinobacteriota， Chloroflexi and Deinococcota in the stem tissue of diseased plants were higher， while the relative abundance of Bacteroidota in the stem tissue of healthy plants was higher. There were 27 dominant bacterial genera in the stem tissue of diseased plants， and the relative abundance of Pseudomonas， Bacillus， Sphingomonas， Deinococcus， Clostridium_sensu_stricto_1， Curtobacterium， Xanthomonas， Lachnoclostridium， Microvirga， Lysobacter， Klenkia and Paenibacillus was higher. There were 26 dominant bacterial genera in the stem tissue of healthy plants， and the relative abundance of norank f Muribaculaceae， Bacteroides， Lactobacillus ， Methylobacterium-Methylorubrum， unclassified_f_Xanthomonadaceae， Parabacteroides， Ralstonia， Rhodococcus， Streptomyces， Bifidobacterium， Acinetobacter and Cellvibrio was higher. The results of linear discriminant analysis （LEfSe） showed that there were more indicator bacteria in the stem tissue of healthy plants than those in the stem tissue of diseased plants， while the indicator bacteria in the stems of diseased plants only belonged to four different genera， namely Xanthomonas， Curtobacterium， Lachnochlorostridium and Novosphingobium. The results of bacterial function prediction showed that the gene copy numbers of endophytic bacteria in the four secondary functional layers of membrane transport， carbohydrate metabolism， other amino acid metabolism and other secondary metabolite biosynthesis were significantly higher than those in healthy plant stems （Plt;0.05）. 【Conclusion]After the occurrence of pitaya stem canker， there is no obvious change in the diversity of the endophytic bacterial community in the stem tissues. How- ever， the proportions of some dominant bacterial phyla and genera change obviously. Among them， four indicator bacte- rial genera may be related to the occurrence of stem ulcer disease.

Key words： pitaya; canker; stem tissue; bacterial community; diversity

Foundation items： Guangxi Natural Science Foundation （2023GXNSFAA026271） ; Basic Research Project of Guangxi Academy of Agricultural Sciences （Guinongke 2023YM05） ; Science and Technology Development Project of Guangxi Academy of Agricultural Sciences（ Guinongke 2021ZX28）

0引言

[研究意义]火龙果（Hylocereus undatus）是近年兴起的热带、亚热带水果，随市场需求量的增加，栽培面积逐年扩大。2021年，我国火龙果种植面积约7万ha，超过越南成为全球火龙果种植面积和产量第一的国家（赵玉山，2023）。我国火龙果种植区主要分布在广西、广东、海南、云南和贵州等地，其中广西种植面积最大（唐景美等，2020）。由新暗色柱节孢（Neoscytalidium dimidiatum）引起的火龙果溃疡病是危害最严重的火龙果病害之一，该病原菌侵染火龙果茎和果实，导致火龙果减产甚至绝收（彭超等，2015;欧善生等，2019;柏自琴等，2020;姚姿婷等，2023a）。田间主要采用化学药剂防治火龙果溃疡病，但近年由于气候反常，以及病原菌抗药性的出现，导致火龙果溃疡病防治难度增大，给火龙果生产带来严重影响。植物内生细菌是植物微生物组的重要成员，与宿主植物在自然界长期影响下协同进化，相互选择，相互影响。揭示植物内生细菌群落区系特征，不仅有助于了解宿主植物生长发育状态及对环境的适应能力，还可以挖掘利用有益内生细菌功能菌株，为生物防治提供重要的微生物资源（吕娇娇等，2022）。目前对火龙果内生菌及其功能认识不足，需通过高通量测序技术探究火龙果茎溃疡病相关内生细菌组成和功能类群特征，明确植物微生物组变化与病害发生的关系，为筛选火龙果溃疡病的生防细菌提供参考，为综合防控火龙果溃疡病提供理论依据。【前人研究进展】研究表明，植物微生物组在植物营养和植物健康中发挥着重要作用，植物病害的发生与植物微生物菌群及多样性变化具有一定的相关性，当植物微生物组中有害菌数量增加且有益菌数量减少时，植物病害发生率随之增加，当有益菌增加且多样性复杂时，植物病害的发生率随之降低（Larousse et al.，2017;Zhang et al.，2017;姬俊华等，2022）。内生细菌是植物微生物组中的重要组成部分，广泛分布在植物各器官组织中。在植物生长过程中，内生细菌利用宿主植物分泌物作为营养物质与宿主植物相互作用从而影响植物的生长（Wanget al.，2021），如土壤中的链霉菌进人马铃薯块茎获取养分后快速增殖而导致发生马铃薯疮痂病（Shietal.，2019）。有些细菌通过分泌有益物质或抑制植物病原体从而维持宿主植物的健康生长，如内生根瘤菌（Rahnella aquatilis）通过pH介导的趋化作用定位到受尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）侵染的根部，通过向根内部分泌葡萄糖酸导致环境酸化以抵消尖孢镰刀菌诱导的定殖环境碱化，从而降低尖孢镰刀菌引起的枯萎病发生率（Palmieri et al.，2020）。研究发现，一些细菌对火龙果溃疡病菌具有较好的抑制作用。张振华等（2019）筛选到2株对火龙果溃疡病室内防效达48.85%和 50.41%的细菌菌株，但未对其进行种类鉴定。皮氏类芽孢杆菌（Paenibacilluspeoriae）及多黏类芽孢杆菌（P. polymyxa）对火龙果溃疡病菌具有较好的拮抗效果，田间防效有待进一步确定（陈静等，2015;逄崇洋等，2017）。Ratanaprom 等（2021）发现，利用枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）培养上清液可直接抑制新暗色柱节孢的生长，当枯草芽孢杆菌培养上清液浓度达50%时，对新暗色柱节孢的菌丝生长抑制率达 100%。以上研究明确了一些拮抗细菌对火龙果溃疡病具有一定的生防应用潜力。[本研究切人点]火龙果溃疡病菌首先侵染火龙果嫩茎，病斑迅速扩大，空气干燥时，病斑呈灰白色木栓化突起;湿度大时，茎部腐烂，干燥后形成圆形穿孔病斑，病斑会迅速扩散至成熟茎和果实，严重影响火龙果产量和质量（姚姿婷等，2023b）。目前，对火龙果茎组织内生细菌的研究较少，尤其是对火龙果茎组织的内生细菌群落特征、火龙果茎溃疡病相关细菌群落及其功能群和生防潜力缺乏了解。[拟解决的关键问题]采用扩增子测序方法分析和比较火龙果健康植株与发生茎溃疡病植株茎组织之间内生细菌群落特征差异，初步探索火龙果茎溃疡病发生与其茎组织细菌群落组成及多样性的关系，为揭示火龙果溃疡病发生机制和研究防治技术提供理论依据。

1材料与方法

1.1试验材料

试验材料采样地点位于广西南宁市广西农业科学院里建科学研究基地（23°14'44\"N，108°12'56\"E）火龙果种植园，植株行距2.5 m。2021年 10月于该种植园采集健康及发生茎溃疡病的金都一号火龙果植株茎。选择3行采样，每采样行之间间隔5行，在每一采样行随机选取6株符合条件植株（健康植株或罹病植株），每株剪下2条嫩茎，将12条嫩茎混合均匀装入无菌采样袋作为1个重复样本，每种植株各采集个重复样本。罹病植株均处于溃疡病发生初期，茎面病斑褪绿面积5%～15%，在同一行随机选取6 株未罹病的健康植株采样。样本处理参考姚姿婷等（2023b）的方法。罹病茎组织样本（处理组1）编号分别为SS1、SS2和SS3，健康茎组织样本（处理组

2）编号分别为SH1、SH2和SH3，保存于超低温冰箱（-80℃）待用。

1.2样品DNA提取、扩增及测序

使用E.Z.N.A.®Soil DNA Kit（美国Omega Bio- Tek公司）提取细菌总DNA，用1%琼脂糖凝胶电泳检测DNA完整度，使用NanoDrop 2000（美国 Thermo Fisher Scientific公司）检测DNA浓度和纯 度。使用引物799F（5'-AACMGGATTAGATACCCK G-3'）和1392R（5'-ACGGGCGGTGTGTRC-3'）PCR扩 增样品细菌16SrDNA的V5～V7区，使用试剂盒 AxyPrep DNA Gel Extraction Kit（美国Axygen公司）纯化PCR扩增产物。扩增子文库构建及高通量测 序由上海美吉生物医药科技有限公司在Illumina Miseq PE300平台完成对微生物DNA片段的双端（Paired-end）测序。

1.3测序数据处理及分析

将测序数据进行样本拆分后，使用fastp和FLASH对Reads进行引物去除、质量过滤、去噪、拼接和嵌合体去除等步骤，使用序列降噪方法（DADA2/Deblur等）处理优化数据，获得扩增子序列变体（Amplicon sequence variant，ASV）的代表序列和丰度信息。按样本最小序列数对各样本进行抽平，将抽平后的ASV代表序列比对细菌数据库Silval38/16S进行物种分类注释，从而获得每个样本中细菌群落在各分类水平的具体组成；基于ASV代表序列和丰度信息，进行细菌群落多样性分析（Alpha多样性和Beta多样性）、物种差异分析和细菌功能预测分析等。用Mothur（version 1.30）计算Chao1指数、香农指数、辛普森指数及覆盖率等Alpha多样性指数；用R软件包vegan完成主坐标分析（Principal coordi-nates analysis，PCoA）即Beta多样性分析；使用线性判别分析（Linear discriminant analysis effect size，LEfSe）（LDAgt;3.5）确定从门到属水平对两组间划分产生显著性差异影响的细菌类群；使用PICRUSt2（v2.2.2），通过与KEGG数据库（https：//www.kegg.jp/）比对，进行细菌功能预测分析。上述测序数据处理及分析均在美吉生物云交互式分析平台（www.majorbio.com）完成。使用Geno Toul Bioinfo和Sige-nae团队开发的在线分析工具（http：//jvenn.toulouse.inra.fr/app/example.html）绘制韦恩图。

1.4统计分析

采用SPSS19.0对试验数据进行统计分析，用独立样本T检验分析组间Alpha多样性指数差异，用Welch's T-test检验组间物种差异显著性和预测功能类群差异显著性。

2结果与分析

2.1火龙果健康植株与溃疡病植株茎组织细菌 群落多样性分析结果

分别对健康茎和罹病茎组织的3个样本进行 16SrDNA测序，共获得有效序列192373条，平均每 个样本有效序列32122±1500条。将样本序列数标 准化，经DADA2处理序列和去重，以序列相似性100%聚类生成ASV，2组6个样本共得到2061个ASVs，所有样本覆盖率均在99.99%以上，表明所得 数据可真实反映样本的细菌群落多样性。

韦恩图（图1）分析发现，火龙果健康植株与罹病 植株茎组织共有ASVs为350个，共有ASVs在健康 植株的相对丰度总和为60.74%，在罹病植株的相对 丰度总和为58.14%。健康植株的特有ASVs为718个，相对丰度总和为39.26%；罹病植株特有ASVs为 993个，相对丰度总和为41.86%。罹病植株与健康植 株共有ASVs的相对丰度总和接近，且均超过50.00%；健康植株特有ASVs比罹病植株少275个。

进一步通过分析菌群丰富度（Chao1指数）、多 样性（香农指数）和优势类群均匀度（辛普森指数）比 较火龙果健康植株与罹病植株茎组织细菌群落的 Alpha多样性差异，结果（表1）显示，健康植株茎组 织细菌群落的Chaol指数和辛普森指数均低于罹病 植株，香农指数高于罹病植株，但均未达显著差异水 平（Pgt;0.05，下同）。

再通过PCoA比较火龙果健康植株与罹病植株茎组织细菌群落的Beta多样性差异，结果如图2所示，罹病植株与健康植株的茎组织样本产生明显分离，第一主坐标（PCoA1）的贡献率为42.7%，第二主坐标（PCoA2）的贡献率为19.1%，溃疡病的发生使火龙果茎组织的内生细菌群落结构发生改变，但差异不显著。

2.2火龙果健康植株与溃疡病植株茎组织细菌群落组成分析结果

对样本的ASV进行物种分类注释，结果（表2）显示，2组间内生细菌群落物种数量存在差异，火龙果健康植株茎组织中各分类地位的细菌群落物种数量均少于溃疡病植株茎组织，但差异均不显著。健康植株茎组织样本的细菌分属于26门54纲127目217科397属492种1068个ASVs；溃疡病植株茎组织样本的细菌分属于31门68纲148目247科466属569种1343个ASVs。

在门分类水平（图3），所有茎组织样本内生细菌共隶属于34门，在健康植株和罹病植株茎组织共有6个优势细菌门，相对丰度分别为：变形菌门（Proteo-bacteria）39.79%和42.25%、拟杆菌门（Bacteroidota）16.37%和11.04%、厚壁菌门（Firmicutes）16.25%和16.67%、放线菌门（Actinobacteriota）15.78%和18.47%、脱硫杆菌门（Desulfobacterota）6.28%和3.37%、绿弯菌门（Chloroflexi）1.05%和2.23%；罹病植株茎组织还有2个优势细菌门，分别是异球菌门（Deinococ-cota，2.73%）和Patescibacteria（1.09%）。健康植株和罹病植株茎组织样本T检验分析结果（表3）显示，罹病植株茎组织的放线菌门和异球菌门相对丰度极显 著高于健康植株茎组织（Plt;0.01，下同）、绿弯菌门相对丰度显著高于健康植株茎组织（Plt;0.05，下同），而 拟杆菌门相对丰度极显著低于健康植株茎组织。

在纲分类水平（图4），所有茎组织样本内生细菌 共隶属于78纲，在健康植株和罹病植株茎组织共有 8个优势细菌纲，相对丰度分别为y-变形菌纲（Gam-maproteobacteria）25.48%和26.82%、拟杆菌纲（Bac-teroidia）16.20%和11.01%、a-变形菌纲（Alphaproteo-bacteria）14.30%和15.41%、放线菌纲（Actinobacte-ria）13.53%和16.33%、芽孢菌纲（Bacilli）10.00%和9.88%、梭菌纲（Clostridia）6.21%和6.76%、脱硫单胞菌纲（Desulfuromonadia）5.84%和2.87%、嗜热油菌纲（Thermoleophilia）1.29%和1.54%；罹病植株茎组织还有3个优势细菌纲，分别是异球菌纲（Deino-cocci，2.73%）、Saccharimonadia（健康植株和罹病植株茎组织相对丰度分别为0.77%和1.09%）和绿弯菌纲（Chloroflexia，1.00%）。健康植株和罹病植株茎组织样本T检验分析结果（表4）显示，罹病植株茎组织的放线菌纲和异球菌纲相对丰度极显著高于健康植株茎组织、绿弯菌纲相对丰度显著高于健康植株茎组织，而拟杆菌纲相对丰度极显著低于健康植株茎组织，与门分类水平上的差异情况一致。

在属分类水平（图5），所有茎组织样本内生细菌共注释到580属，健康植株茎组织中的特有属比罹病植株茎组织中的特有属少69个。将相对丰度大于1.00%的属定义为优势属。健康植株茎组织的优势细菌属有26个，相对丰度总和为58.71%，罹病植株茎组织的优势细菌属有27个，相对丰度总和为57.22%；健康植株和罹病植株茎组织共有优势细菌属有15个，相对丰度分别为丛毛单胞菌科未知属（unclassified_f_Comamonadaceae）4.89%和5.28%、绒毛杆菌科未分类属（norank f Muribaculaceae）7.48%和4.56%、假单胞菌属（Pseudomonas）2.27%和4.19%、芽孢杆菌属（Bacillus）1.24%和4.08%、鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）1.52%和3.10%、马赛菌属（Mas-silia）4.24%和2.84%、地杆菌属（Geobacter）5.78%和2.83%、微杆菌属（Microbacterium）1.53%和2.30%、拟杆菌属（Bacteroides）3.42%和1.75%、乳杆菌属（Lac-tobacillus）2.73%和1.62%、类诺卡氏属（Nocardioides）1.31% 和 1.50%、甲基杆菌属群（Methylobacterium-Methylorubrum）2.86%和 1.39%、毛螺菌科未知属（unclassified_f_Lachnospiraceae） 1.69%和 1.26%、伯克氏菌属群（Burkholderia-Caballeronia-Paraburkholderia）1.23%和 1.09%、根瘤菌属群（AllorhizobiumNeorhizobium-Pararhizobium-Rhizobium）1.23%和1.02%。健康植株和罹病植株茎组织样本T检验分析结果（表5）显示，在健康植株茎组织的优势细菌属中，相对丰度显著或极显著高于罹病植株茎组织的有绒毛杆菌科未分类属、拟杆菌属、乳杆菌属、甲基杆菌属群、黄单胞菌科未知属（unclassifiedf_Xanthomonadaceae）、副杆菌属（Parabacteroides）、罗尔斯通氏菌属（Ralstonia）、红球菌属（Rhodococcus）、链霉菌属（Streptomyces）、双歧杆菌属（Bifidobacterium）、放线杆菌属（Acinetobacter）和纤维弧菌属（Cellvibrio）;在罹病植株茎组织的优势细菌属中，相对丰度显著或极显著高于健康植株茎组织的有假单胞菌属、芽孢杆菌属、鞘氨醇单胞菌属、异球菌属（Deinococcus）、梭菌属（Clostridium_ sensu_stricto_l）、短小杆菌属（Curtobacterium）、黄单胞菌属（Xan-thomonas）、毛梭菌属（Lachnoclostridium）、微枝形杆菌属（Microvirga）、溶杆菌属（Lysobacter）、Klen-kia和类芽孢杆菌属（Paenibacillus）。

利用LEfSe分析火龙果健康植株和溃疡病植株2组样本中最能解释二者差异的细菌，发现不同分类水平共5个分支上的细菌显著富集在健康植株茎组织，分别是拟杆菌门（拟杆菌门～拟杆菌属）、颤螺菌目[颤螺菌目（Oscillospirales）～颤螺菌目未分类科（norank_f_Oscillospirales）]、Defluvicoccales、双歧杆菌属和水杆菌属（Aquabacterium）；只有4个不同的属富集在罹病植株茎组织中，分别是黄单胞菌属、短小杆菌属、毛梭菌属和新鞘氨醇单胞菌属（Novosphingobium）（图6）。上述细菌对2组样本差异的影响最大，其LDA分数均大于3.5。

2.3火龙果茎组织细菌的功能预测结果

使用PICRUSt2将ASV序列数据与KEGG数据库比对，对火龙果健康植株和溃疡病植株茎组织细菌功能进行预测。一级功能预测结果（图7和表6）显示，溃疡病植株茎组织内生细菌在环境信息处理通路的基因拷贝数显著高于健康植株茎组织样本，2组样本茎组织内生细菌在其他各通路中的丰度水平无显著差异。对细胞进程、环境信息处理、遗传信息处理和代谢4个基因拷贝数较高的一级功能进一步进行二级功能预测，结果（图8、表6和表7）显示，溃疡病植株茎组织内生细菌在膜转运、碳水化合物代谢、其他氨基酸代谢和其他次级代谢产物的生物合成4个通路中的基因拷贝数显著高于健康植株茎。

3讨论

利用高通量测序技术研究植物健康植株和罹病植株的生态位微生物多样性已有较多报道（Bezetal.，2021;Ewing et al.，2021;Yang and Ancona，2021）。Ewing等（2021）研究了毛山榉叶斑病与非叶斑病的叶际微生物群落结构特征，发现二者间细菌群落多样性指数（香农指数）无显著差异，但病叶样本的优势群落结构多样性指数（辛普森指数）显著高于无病状叶片样本，且隶属于沃尔巴克氏属（Wolbachia）、欧文氏属（Erwinia）、类芽孢杆菌属和假单胞菌属的ASVs只出现在带病斑的叶片样本中，表明这些ASVs在病叶样本中出现是其可能以某种方式与叶斑病相关联。Yang和Ancona（2021）研究柑橘基腐病非感病植株与感病植株根系内生微生物多样性，结果发现，感病根系细菌丰富度显著下降，尤其是可能对根系有益的假单胞菌属和链霉菌属在感病根系的相对丰度显著降低，推测基腐病的发生可能与柑橘根系土壤有益细菌显著减少有关。本研究通过Illumina MiSeq测序平台对火龙果茎溃疡病罹病植株和健康植株茎组织样本进行16SrDNA测序，发现虽然罹病植株茎组织的细菌丰富度高于健康植株，但无显著差异，细菌群落多样性也无显著差异。健康植株与罹病植株茎组织的内生细菌差异主要体现在感染溃疡病的茎内生细菌种群的丰度发生了变化，LEfSe分析结果进一步显示黄单胞菌属、短小杆菌属、毛梭菌属和新鞘氨醇单胞菌属可作为罹病植株茎组织样本的指示种，4个细菌属在罹病植株茎组织中富集，这些菌属的成员菌株大多为条件致病菌，且均具有一定的降解宿主植物细胞壁作为营养物质进行利用的能力，从而可能促进病原菌的致病过程。黄单胞菌属和短小杆菌属是典型的植物病原菌属，宿主范围广泛，但尚未见其对火龙果茎或果实致病的报道，该2种细菌属是否能促进病原菌致病还有待进一步确认。毛梭菌属是革兰氏阳性菌，厌氧，研究报道该菌属主要来源于人类和动物肠道及土壤中，其成员菌株可作为结直肠腺瘤的无创诊断标志物，而且该菌属成员通常出现在急性结肠炎患者中，该菌属的出现总伴随着产生短链脂肪酸有益细菌的丰度下降，故被称为“有害细菌”。但该菌属对植物健康生长是否有影响尚不清楚（Liang et al.，2020）。有研究发现毛梭菌属可作为区分木薯根腐病耐感品种的指示菌属之一，且该属在木薯根腐病感病品种的块根显著富集，其出现是否有利于根腐病发生还有待进一步研究确定（Li et al.，2020）。新鞘氨醇单胞菌属不是优势细菌属，只在罹病植株茎组织样本中检测到该菌属ASV，其平均相对丰度仅为0.11%。该细菌属的一些成员菌株具有形成聚集群落的能力，从而显著促进宿主植物的生长（Zhang et al.，2016;Wang et al.，2022）。由于该菌属的比例不高，其功能还有待进一步研究确定。

在健康植株茎组织的内生细菌中，拟杆菌属和双歧杆菌属既是优势菌属又是与罹病植株茎组织存在极显著差异的指示菌群，隶属于这2个细菌属的多个成员菌株已被鉴定为植物有益微生物，这些微生物可能有助于维持植物激素平衡，控制根系发育，促进营养获取，并保护植物免受病原体的侵害（Ver-bon and Liberman，2016）。因此，火龙果种植过程中，提高有益菌属尤其是拟杆菌属和双歧杆菌属的比例，可能有助于提高对溃疡病的抗性，促进植株健康生长。

溃疡病植株茎组织的内生细菌在膜转运、碳水化合物代谢、其他氨基酸代谢和其他次级代谢产物的生物合成4个通路中的丰度显著高于健康植株茎组织，这一现象可能与溃疡病植株茎组织中某些病原细菌属的丰度增加有关。这些病原细菌属丰度的增加可能增强了病原细菌对宿主植物细胞壁的降解能力，从而促进了代谢过程。此外，这些变化可能为病原真菌提供了帮助，增强了其致病性，或者导致溃疡病的症状更复杂和严重。表明植物体内菌群比例的微妙变化与病害的发生和发展存在密切联系。

在今后的研究工作中，可进一步分析不同品种的火龙果、不同罹病等级以及不同生态位的微生物群落组成和变化与溃疡病菌的相互作用关系，以期能更全面地解析火龙果溃疡病的发生机制及火龙果微生物群落的功能，从而为研发火龙果溃疡病综合防治技术提供参考。

4结论

火龙果发生茎溃疡病后其茎组织细菌群落多样性无明显改变，但部分优势菌属的比例发生明显改变，其中4个指示细菌属黄单胞菌属、短小杆菌属、毛梭菌属和新鞘氨醇单胞菌属可能与溃疡病发生有关。

参考文献（References）：

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（责任编辑麻小燕）