貝萊斯芽孢桿菌F85拮抗煙草炭疽菌的轉錄組學分析

劉涵斐，李錫宏，徐婷婷，許汝冰，鄭露，黃俊斌，黎妍妍*

植物保護

貝萊斯芽孢桿菌F85拮抗煙草炭疽菌的轉錄組學分析

劉涵斐1，李錫宏2，徐婷婷1，許汝冰2，鄭露1，黃俊斌1，黎妍妍2*

1 華中農業大學植物科技學院，湖北省作物病害監測和安全控制重點實驗室，湖北省武漢市獅子山街特1號 430207；2 湖北省煙草科學研究院，湖北省武漢市硚口區寶豐路6號 430030

【目的】為探索煙草炭疽菌響應貝萊斯芽孢桿菌（）F85拮抗的分子機制?！痉椒ā恳砸馃煵萏烤也〉臑檠芯繉ο?，設置經F85無菌發酵液處理后的菌株（T）和正常生長的菌株（CK），利用轉錄組測序探究貝萊斯芽孢桿菌拮抗條件下煙草炭疽菌菌絲的差異表達基因（Differential Expressed Genes, DEGs）和代謝通路富集情況?！窘Y果】無菌發酵液處理的菌株（T）與對照（CK）相比，共有2870個DEGs，其中1524個基因上調表達，1346個基因下調表達。KEGG富集分析結果表明，DEGs主要富集在苯丙氨酸代謝（Phenylalanine metabolism）、纈氨酸、亮氨酸和異亮氨酸降解（Valine, leucine and isoleucine degradation）等通路上，編碼過氧化物酶體（KatGs）、醛脫氫酶（ALDH）、甲基丙二酸半醛脫氫酶（MoMsdh）等的基因顯著下調表達?！窘Y論】在貝萊斯芽孢桿菌F85拮抗下，煙草炭疽菌菌絲轉錄組特征發生顯著變化，F85主要影響菌絲過氧化物酶體調控以及菌絲能量形成過程等。

貝萊斯芽孢桿菌；煙草炭疽菌；轉錄組分析；生物防治

芽胞桿菌（）是目前用于生物防治的主要微生物之一，其生長繁殖迅速，可以有效定殖在植物根際，其中，貝萊斯芽孢桿菌（）因其廣譜高效的抑菌特性而備受關注[1]。據報道，貝萊斯芽孢桿菌可分泌幾丁質酶和葡聚糖酶等抗菌物質，降解病原菌細胞壁，使病原菌失去活性[2]；產生surfactin、fengycin和iturin等脂肽類抗生素，其中surfactin的分泌產物有助于生防細菌更好地在植物上定殖，fengycin和iturin可抑制病原真菌菌絲的生長，脂肽類抗生素相關基因、、、等在抗病機理中具有重要作用[3]；產生由非核糖體多肽合成酶（NRPS）和聚酮化合物（PKS）直接合成的抗病相關基因簇[4]。除直接作用于病原菌外，貝萊斯芽孢桿菌可誘導植物體內過氧化氫積累和胼胝質生成，啟動植物自身的防御系統來提高植物抗病性[5]；還可分泌嗜鐵素、吲哚-3-乙酸等物質促進植物生長[1, 6]。目前，貝萊斯芽孢桿菌已廣泛用于煙草病害（如青枯病[7]、赤星病[8]、靶斑 病[9]等）的防治中。

植物炭疽病由炭疽菌屬真菌侵染引起。炭疽菌屬共有14個復合種，每個復合種又包含不同的炭疽菌種[10]。在我國，已鑒定出引起煙草炭疽病的病原主要包括C. destructivum復合種中的[11]、C. gloeosporioides復合種中的和[12-13]、C. orbiculare復合種中的[14]、C.boninense復合種中的[15]，不同的復合種在菌落特征、分生孢子和附著胞形態特征、大小等方面存在明顯差異[10]。在這幾種炭疽菌中，不僅是引起煙草炭疽病的主要病原[13]，還可引起杧果[16]、橡膠樹[17]、蘋果[18]、草莓[19]等多種作物炭疽病。因此，關于的防控應引起足夠重視。

前人研究結果表明[20-24]，貝萊斯芽孢桿菌X10-03、SM905、HN-2、JK3、CE100等菌株對草莓、芒果、鐵皮石斛等作物炭疽病菌具有較好的抑菌活性，而關于炭疽病菌如何響應或應答貝萊斯芽孢桿菌的機制并不清楚。本研究以和作為生防微生物和植物病原微生物互作系統，采用轉錄組測序技術比較分析菌株和經發酵液處理后菌株的基因表達特征，在轉錄組水平上揭示響應拮抗的分子機制，旨在為貝萊斯芽孢桿菌作為煙草炭疽病生防菌的開發奠定理論基礎。

1 材料與方法

1.1 供試菌株

貝萊斯芽孢桿菌（）菌株F85由華中農業大學植物真菌病害研究室保藏。炭疽菌（）菌株BB001ES11分離自恩施州宣恩縣涼風村煙草（云煙87）葉片。

1.2 炭疽菌的鑒定

按照相關文獻中的方法[25]進行BB001ES11菌株的形態學鑒定和多基因分子鑒定。PDA培養基（馬鈴薯200 g、葡萄糖20 g、瓊脂15～20 g、純水定容至 1 L）中培養后，觀察菌落形態并測量菌落直徑，光學顯微鏡下觀察產孢表型及分生孢子、附著胞的形態和大??；提取菌絲DNA后，基于多基因序列各引物[25]進行PCR擴增，PCR反應體系和反應程序見文獻[25]，測序完成后在MEGA11.0中采用鄰近法（Neighbor Joining，NJ）構建BB001ES11菌株序列與參考菌株基因序列的系統發育樹，自舉法檢測1000次。

打取在PDA平板上培養5～7 d的菌落邊緣的菌絲塊，采用微傷接種（劃傷葉片但不穿破葉片）方式接種云煙87葉片。置于28℃恒溫箱中培養，黑暗條件下培養5 d，觀察葉片發病情況。

1.3 貝萊斯芽孢桿菌-炭疽菌共培養與樣品制備

將活化后的F85菌株的菌液按0.5%（V/V）的比例接種于200 mL液體LB培養基（胰蛋白胨10 g、酵母提取物5 g、氯化鈉5 g、純水定容至1 L）中，在37℃、180 r/min的條件下培養48 h。將搖培后的發酵液于8000 r/min離心15 min，上清液用細菌過濾器過濾即獲得F85菌株的無菌發酵濾液。將該無菌發酵濾液加至PDB培養基（馬鈴薯200 g、葡萄糖20 g、純水定容至1 L）中，使其終濃度為5%，打取直徑為5 mm的煙草炭疽菌菌絲塊接種于PDB培養液中，標記為處理組（T）；以不加F85無菌發酵濾液的處理作為對照，標記為對照組（CK）。28℃、180 r/min條件下搖培5 d后抽濾菌絲，用液氮冷凍菌絲后于-80℃冰箱中保存備用。每個處理重復3個樣本。

1.4 總RNA提取、文庫構建和Illumina測序

采用Trizol試劑盒（Invitrogen, Burlington, ON, Canada）提取樣品總RNA，采用瓊脂糖凝膠電泳分析樣品RNA完整性及是否存在DNA污染；用NanoPhotometer spectrophotometer檢測RNA純度（OD260/280及OD260/230比值）；用Agilent 2100 bioanalyzer檢測RNA完整性。

使用Illumina的NEBNext?UltraTMRNA Library Prep Kit試劑盒進行建庫，庫檢合格后，在Illumina Novaseq 6000平臺上進行測序（北京諾禾致源科技股份有限公司），產生150 bp配對末端讀數。

為保證數據分析的質量及可靠性，使用fastp（version 0.19.7）軟件對原始數據（Raw reads）進行過濾，去除帶接頭（adapter）的reads、含N的reads、低質量reads（Qphred≤20的堿基數占整個read長度的50%以上的reads），得到Clean reads。同時，計算Clean reads的Q20、Q30和GC含量。

1.5 差異表達基因（DEGs）篩選

從NCBI網站（https://www.ncbi.nlm.nih.gov/）下載參考基因組和基因模型注釋文件[26]；使用HISAT2 v2.0.5構建參考基因組的索引，并將配對末端Clean reads與參考基因組比對。

使用DESeq2軟件（1.16.1）分別進行處理組（T）和對照組（CK）之間的差異表達分析。以校正后的值（-adj < 0.05）以及|log2Fold change| >1（Fold change為T的表達量/CK的表達量）作為基因顯著差異表達的閾值。

預算評價是指采用科學方法對預算管理及運行情況進行的定性和定量分析與評估。預算評價是加強預算管理、優化資源配置、提高財政資金使用效益的有效措施。預算評價信息系統不僅是預算管理子系統的集合，更重要的是可以進行信息的收集、處理、存儲和分發，以支持一個組織的決策制定和控制，預算評價信息系統還可以成為問題分析和創造新產品的工具。從技術的視角看，預算評價信息系統將原始數據進行輸入、處理和輸出，通過收集、儲存、轉換、分發可以支持組織的決策、通信、協調、控制、分析和設想。作為一個基于信息技術的組織和管理解決方案是應對環境賦予的挑戰的有效工具，可以提高組織績效，最終提升財政效率。

1.6 GO分類注釋和KEGG注釋富集分析

采用R軟件clusterProfiler包對差異表達基因進行GO富集分析，以-adj<0.05作為顯著性富集的閾值。將差異表達基因提交至KEGG數據庫（https://www. kegg.jp/）中進行注釋，獲得KEGG富集分析結果，以-adj<0.05作為顯著性富集的閾值。

1.7 實時熒光定量PCR（qRT-PCR）驗證

為驗證轉錄組測序結果的準確性，以作為內參基因，隨機選取8個差異表達基因進行qRT-PCR驗證。使用反轉錄試劑盒（TransScript One-Step gDNA Removal and cDNA Synthesis SuperMix，北京全式金公司）進行cDNA合成，具體步驟參照說明書。qRT-PCR涉及的引物序列見表1。qRT-PCR反應體系為cDNA模板1 μL、正反向引物（10 μmol/L）各0.4 μL，2× SuperMix 10 μL，補足ddH2O至20 μL。反應程序在CFX96? Real Time PCR system上進行。反應條件：95℃，30 s；95℃，5 s；60℃，30 s重復40個循環；65～95℃，每個循環上升0.5℃，持續5 s。待擴增結束后，使用2?ΔΔCT方法計算基因的相對表達量[27]。每個樣品3次生物學重復。

表1 qRT-PCR引物序列信息

2 結果與分析

2.1 炭疽菌的鑒定

對分離自煙草葉片上的BB001ES11菌株的生長特性、分生孢子和附著胞進行了形態學鑒定（圖1 A～D）。在28℃、PDA培養基上培養7 d后，BB001ES11的菌落凸起且邊緣完整，氣生菌絲較濃密，絮狀，呈現同心環紋，正面中央淺灰色，且由中央向邊緣顏色遞減，邊緣白色；背面中央深墨綠色，邊緣白色；菌落平均直徑7.7 cm。分生孢子透明，無隔膜，圓柱狀，兩端鈍圓，大小17.8～18.0 μm × 6.5～6.8 μm；附著胞光滑，黑色，近球形或者橢圓形，大小6.8～7.0 μm × 9.1～9.3 μm。按照Sutton[28]和Cai等[29]的分類標準，BB001ES11菌株屬于復合種。

注：菌株BB001ES11：正面和背面菌落（B, A）、分生孢子（C）、附著胞（D），標尺=20 μm；致病性測定（E）。

Note: Strain BB001ES11: front and back colony (B, A), conidia (C) and appressoria (D), Bar=20 μm; pathogenicity test (E).

圖1 BB001ES11菌株的形態學鑒定和致病性測定

Fig. 1 Morphological identification and pathogenicity test of the BB001ES11 strain

對于形態學上鑒定為復合種的BB001ES11菌株，分別擴增、、、、和ITS序列，以（CBS123755）作為外群（outgroup），進行多基因系統發育分析。結果表明，BB001ES11菌株與3株模式菌株（CBS125397、ICMP18581、ICMP18727）聚在一起；而與同屬復合種的（ICMP12567、ICMP18121）、（ICMP17816）相距較遠（圖2）。

圖2 基于ACT、CHS-1、CAL、TUB2、GAPDH和ITS序列的BB001ES11菌株的系統發育樹

將BB001ES11菌株接種云煙87葉片，進行了致病性試驗（圖1 E）。結果表明BB001ES11可引起健康煙草葉片產生褐色病斑，病斑大?。ㄩL×寬）為20 mm2，在葉背面觀察到明顯穿孔癥狀。按照柯赫氏法則，將上述發病煙草葉片進行組織分離、病原菌純化，鑒定其病原菌為，與最初接種的病原菌相同。

2.2 RNA-Seq數據質量統計與分析

對原始數據過濾后，獲得超過40 M的Clean reads數據，Clean reads數據占Raw reads的比例在94%以上，Q20和Q30的比例分別在97%和92%以上，表明RNA-seq的測序結果質量較好，可用作分析（表2）。

將RNA-seq的Clean reads數據與參考基因組進行比對，對照組（CK）和處理組（T）比對到參考基因組的讀長（Total map）占比分別為91.99%～96.91%和97.03%～97.16%，比對到參考基因組唯一分布的讀長（Unique map）占比分別為91.80%～96.68%和96.82%～96.96%，表明轉錄組測序結果較好（表1）。對同組樣品間的相關性進行分析，發現各組內樣品間的2（皮爾遜相關系數的平方）均大于0.8，表明處理組（T）和對照組（CK）組內具有較高的重復性（圖3）。

表2 測序數據質量統計

Tab.2 Statistics of sequencing data quality

圖3 樣本間相關性分析

2.3 qRT-PCR驗證

圖4 RNA-seq和qRT-PCR基因表達結果比較

2.4 差異表達基因分析

對處理組（T）和對照組（CK）進行了差異表達基因（DEGs）篩選。結果表明（圖5 A），與CK對比，處理組（T）共有2870個DEGs，其中1524個基因上調表達，1346個基因下調表達。聚類熱圖分析表明，處理組（T）和對照組（CK）的基因表達譜具有顯著差異（圖5 B）。

注：log2Fold Change中Fold change表示處理組（T）的表達量/對照組（CK）的表達量。表3、表4同。

Note: Fold change in log2Fold Change represents the expression level of treatment group (T)/ the expression level of control group (CK). The same for table 3 and table 4.

圖5 火山圖（A）和熱圖（B）分析經F85無菌發酵液處理后的差異表達基因

Fig.5 Volcano map (A) and heat map (B) of differential expressed genes oftreated with F85 sterile fermentation filtrate

2.5 差異表達基因功能富集分析

2.5.1 GO富集分析

對差異表達基因（DEGs）進行了GO功能富集分析（前30個條目），結果表明（圖6），在分子功能（Molecular function）中，DEGs主要富集在輔酶結合（coenzyme binding）、轉錄調節活性（transcription regulator activity）等條目上；在生物學進程（Biological process）中，DEGs主要富集在細胞生物合成過程調控（regulation of cellular biosynthetic process）、生物合成過程調控（regulation of biosynthetic process）、高分子生物合成過程調控（regulation of macromolecule biosynthetic process）等條目上；富集到細胞組成（Cellular component）各條目中的DEGs數量較少。

注：橫軸表示注釋到GO條目上的差異基因數與差異基因總數的比值，縱軸表示富集的GO條目。數字表示富集到該GO條目的基因數目。

Note: The horizontal axis represents the ratio of the number of DEGs annotated to this GO term to the total number of DGEs, and the vertical axis represents the enriched GO terms. The number represents the number of DEGs enriched to this GO term.

圖6經F85無菌發酵濾液處理后差異表達基因的GO富集分析

Fig.6 GO enrichment analysis of the differential expressed genes oftreated with F85 sterile fermentation filtrate

2.5.2 KEGG富集分析

對差異表達基因（DEGs）進行了KEGG富集分析（前20個通路），結果表明（圖5），DEGs主要富集在苯丙氨酸代謝（Phenylalanine metabolism，=0.0001），β-丙氨酸代謝（beta-Alanine metabolism，=0.0038），纈氨酸、亮氨酸和異亮氨酸降解（Valine, leucine and isoleucine degradation，=0.0038），甘氨酸、絲氨酸和蘇氨酸代謝（Glycine, serine and threonine metabolism，=0.0045）等通路上。

注：橫軸表示注釋到KEGG通路編號上的差異基因數與差異基因總數的比值，縱軸表示富集的KEGG通路。圓點從藍色到紅色表示-adj值從大到小，圓點的大小表示注釋到該通路的基因數目。

Note: The horizontal axis represents the ratio of the number of DEGs annotated to this KEGG pathway to the total number of DEGs, and the vertical axis represents the enriched KEGG pathways. The dots from blue to red indicate the-adj value from large to small, and the size of the dots indicates the number of DEGs annotated to this KEGG pathway.

圖7經F85無菌發酵濾液處理后差異表達基因的KEGG富集分析

Fig.7 KEGG enrichment analysis of the differential expressed genes oftreated with F85 sterile fermentation filtrate

2.6 煙草炭疽菌響應貝萊斯芽孢桿菌拮抗的關鍵通路及基因分析

2.6.1 苯丙氨酸代謝通路

與對照（CK）相比，經貝萊斯芽孢桿菌無菌發酵液處理后的煙草炭疽菌（）（T）的苯丙氨酸代謝通路中共有21個差異表達基因（表3）。5個上調基因主要編碼芳香族-L-胺基酸脫羧酶（Aromatic- L-amino-acid decarboxylase）、酰胺酶（Amidase）等，上調倍數為1.21～5.32倍；16個下調基因主要編碼過氧化物酶體伯胺氧化酶（Peroxisomal primary amine oxidase）、過氧化氫酶-過氧化物酶（Catalase- peroxidase）、醛脫氫酶（Aldehyde dehydrogenase）、乙酸苯酯 2-羥化酶（Phenylacetate 2-hydroxylase）等，下調倍數為1.20～7.84倍。

表3 煙草炭疽菌KEGG富集中苯丙氨酸代謝通路中相關的差異表達基因

Tab.3 Related differentially expressed genes in phenylalanine metabolic pathways in KEGG enrichment of C. fructicola

續表3

基因號Gene numberlog2 FoldChangeP-adj功能注釋Function annotation CGMCC3_g2215-4.302.85E-45過氧化物酶體伯胺氧化酶Peroxisomal primary amine oxidase CGMCC3_g2217-4.996.13E-21醛脫氫酶樣蛋白（推定）putative aldehyde dehydrogenase-like protein CGMCC3_g13319-5.017.14E-21銅胺氧化酶1 Copper amine oxidase 1 CGMCC3_g5844-3.844.36E-19過氧化氫酶-過氧化物酶Catalase-peroxidase CGMCC3_g16916-1.967.66E-10過氧化氫酶-過氧化物酶Catalase-peroxidase CGMCC3_g16353-7.846.19E-08醛脫氫酶Aldehyde dehydrogenase CGMCC3_g184-1.991.24E-05酰胺酶（推定）putative amidase CGMCC3_g7692-1.806.70E-05銅胺氧化酶1 Copper amine oxidase 1 CGMCC3_g12329-4.403.96E-03酰胺酶Amidase CGMCC3_g3954-3.699.12E-03乙酰胺酶Acetamidase CGMCC3_g7323-4.102.88E-02酰胺酶（推定）putative amidase CGMCC3_g17030-1.203.48E-02醛脫氫酶樣蛋白（推定）putative aldehyde dehydrogenase-like protein CGMCC3_g9051-6.073.51E-02乙酸苯酯2-羥化酶Phenylacetate 2-hydroxylase CGMCC3_g13257-2.087.26E-06胺氧化酶Amine oxidases CGMCC3_g1351-5.373.18E-13未經鑒定的蛋白質uncharacterized protein CGMCC3_g4344-3.941.49E-03酰胺酶Amidase

2.6.2 纈氨酸、亮氨酸和異亮氨酸降解通路

與對照（CK）相比，經貝萊斯芽孢桿菌無菌發酵液處理后的煙草炭疽菌（）（T）的纈氨酸、亮氨酸和異亮氨酸降解通路中共有17個差異表達基因（表4）。3個上調基因主要編碼轉氨酶（Aminotrans- ferases）和纖連蛋白（Fibronectin），上調倍數為1.25～5.90倍；14個下調基因主要編碼甲基丙二酸-半醛脫氫酶（Methylmalonate-semialdehyde dehydrogena- se）、4-氨基丁酸轉氨酶（4-aminobutyrate aminotransf- erase）、短/支鏈特異性?；o酶A脫氫酶（Short/branched chain specific acyl-CoA dehydrogen- ase）、2-氧異戊酸酯脫氫酶亞基α（2-oxoisovalerate dehydrogenase subunit alpha）、羥甲基戊二酰輔酶A合酶（Hydroxymethylglutaryl-CoA synthase）等，下調倍數為1.01～2.73倍。

表4 煙草炭疽菌KEGG富集中纈氨酸、亮氨酸和異亮氨酸降解通路中的相關差異表達基因

Tab.4 Related differentially expressed genes in valine, leucine and isoleucine degradation pathways in KEGG enrichment of C. fructicola

3 討論

將貝萊斯芽孢桿菌作為生防菌應用于植物病害的生物防治，已成為目前微生物生態防控的研究熱點?；谵D錄組學技術，研究生防菌-植物病原微生物互作系統中植物病原微生物的基因表達變化有助于進一步解析貝萊斯芽孢桿菌對病原微生物的直接作用。高雪等[30]發現貝萊斯芽孢桿菌HN-2正丁醇提取物主要影響稻黃單胞桿菌水稻致病變種（）的核糖體途徑、淀粉和蔗糖代謝途徑、細菌趨化性途徑。張國俊[31]研究表明貝萊斯芽孢桿菌無菌發酵液對太子參根腐病菌（）的代謝途徑、次生代謝產物合成及ABC轉運蛋白合成途徑進行調節，從而抑制的正常生長。為進一步明確貝萊斯芽孢桿菌對炭疽菌的抑菌機制，本研究將F85無菌發酵液處理后的進行轉錄組測序，為合理利用貝萊斯芽孢桿菌防治煙草炭疽病奠定了理論基礎。

轉錄組測序分析發現F85無菌發酵液處理后的差異表達基因主要富集在苯丙氨酸代謝及纈氨酸、亮氨酸和異亮氨酸降解等通路上，表明貝萊斯芽孢桿菌很可能通過影響炭疽菌的這些代謝途徑而發揮抑菌能力。其中，苯丙氨酸代謝通路富集最顯著。在苯丙氨酸代謝通路中，過氧化物酶體可參與多種生化過程，在病菌損傷時它們阻塞菌絲細胞膜上的破損孔洞，具有防止胞質外流的作用[32]。研究表明，瓜類植物炭疽病菌（）中編碼過氧化物酶的基因參與過氧化物酶體的形成和增殖[33]。本研究結果顯示，受F85無菌發酵液處理后，編碼過氧化物酶體如Peroxisomal primary amine oxidase、Catalase-peroxidase（KatGs）等的基因表達顯著下調，表明菌絲過氧化物酶體的形成過程受阻。同時，Bhambra等[34]研究表明，過氧化物酶體的缺陷可阻礙幾丁質的合成，從而影響菌絲細胞壁的完整性。因此推測貝萊斯芽孢桿菌通過抑制炭疽菌過氧化物酶體的形成從而抑制菌絲細胞膜的修復、幾丁質合成等過程，進而影響細胞壁的完整性，造成菌絲生長的缺陷。其他的酶體，如Aldehyde dehydrogenase（ALDH）能將醛脫氫氧化為相應的羧酸，其在生物體中具有脫毒（醛類物質）、參與代謝、滲透保護和NAD(P)H再生的4種主要功能[35-36]。經F85無菌發酵液處理后，編碼這些酶類的基因也表現為顯著下調，表明F85可以阻斷中的滲透調節、多胺代謝等過程，進而對菌絲生長產生影響。

纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸降解通路中的物質多與能量代謝、轉化有關。在三羧酸循環中，必須不斷補充草酰乙酸才能維持循環正常進行，琥珀酰CoA是草酰乙酸回補反應中重要的物質原料，纈氨酸、異亮氨酸等可形成琥珀酰CoA而補充三羧酸循環[37]，從而保持能量形成。在該通路中，甲基丙二酸半醛脫氫酶（Methylmalonate-semialdehyde dehydrogenase，Mo Msdh）是醛基脫氫酶超級家族中一種重要的酶。據報道[38]，它在稻瘟病菌（）的孢子形成、極化萌發、氧化還原穩態和致病機制中發揮著重要的作用。本研究中，受F85無菌發酵液處理后，纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸降解通路上的大部分基因下調，表明F85一方面可以阻斷菌絲的能量形成過程，另一方面也可能對菌絲的形成產生抑制作用，這有待于進一步驗證。

4 結論

轉錄組測序分析發現貝萊斯芽孢桿菌拮抗條件下煙草炭疽菌的差異表達基因主要富集在苯丙氨酸代謝（Phenylalanine metabolism）、纈氨酸、亮氨酸和異亮氨酸降解（Valine, leucine and isoleucine degradation）等通路上，貝萊斯芽孢桿菌可能影響菌絲過氧化物酶體的調控、能量形成過程等。本研究結果為進一步研究貝萊斯芽孢桿菌抑制煙草炭疽病的機制提供了依據。

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Transcriptomic analysis ofF85 antagonizing

LIU Hanfei1, LI Xihong2, XU Tingting1, XU Rubing2, ZHENG Lu1, HUANG Junbin1, LI Yanyan2*

1 College of Plant Science and Technology, Huazhong Agriculture University, Key Laboratory of Plant Pathology of Hubei Province，Wuhan 430207, China;2 Tobacco Research Institute of Hubei Province, Wuhan 430030, China

This study aims to explore the molecular mechanism ofspp. in response to the antagonism effect ofF85.Taking Colletotrichum fructicola, which causes tobacco anthracnose, as the research object, we set up a C. fructicola strain (T) treated with Bacillus velezensis F85 sterile fermentation broth and a normally growing C. fructicola strain (CK). We used transcriptome sequencing to explore the differentially expressed genes (DEGs) and the enrichment of metabolic pathways in the mycelium of tobacco anthracnose fungus under the antagonistic conditions of Bacillus velezensis..2870 DEGs were found between CK and T, including 1524 up-regulated genes and 1346 down-regulated genes. KEGG enrichment analysis showed that some pathways such as Phenylalanine metabolism, Valine, leucine and isoleucine degradation were significantly enriched by DEGs. Some genes coding KatGs, ALDH, CuAO, MoMsdh were down-expressed significantly.Under the antagonism of B. velezensis F85, the characteristics ofhyphae at transcriptomes level were significantly changed, and theF85 significantly affected the regulation of peroxisome and energy formation process ofmycelium.

;; transcriptome analysis; biological control

. Email：yanyanli0025@126.com

10.16472/j.chinatobacco.2023.T0010

湖北省煙草公司科技項目（027Y2021-004）；中國煙草總公司重大科技項目（110202201019（LS-03））

劉涵斐（1994—），碩士研究生，主要從事作物病害研究，Email：2286743452@qq.com

黎妍妍（1982—），博士，研究員，主要從事煙草綠色防控技術創新與推廣，Email：yanyanli0025@126.com

2023-01-31；

2023-08-04

劉涵斐，李錫宏，徐婷婷，等. 貝萊斯芽孢桿菌F85拮抗煙草炭疽菌的轉錄組學分析[J].中國煙草學報，2024，30（1）. LIU Hanfei, LI Xihong, XU Tingting, et al. Transcriptomic analysis of Bacillus velezensis F85 antagonizing Colletotrichum fructicola[J]. Acta Tabacaria Sinica, 2024,30(1).