香蕉枯萎病对香蕉植株内生细菌群落结构和多样性的影响的任务书.docx

香蕉枯萎病对香蕉植株内生细菌群落结构和多样性的影响的任务书
任务书
论文题目：香蕉枯萎病对香蕉植株内生细菌群落结构和多样性的影响
一、研究背景
香蕉(banana)是热带地区的一种重要作物，全球是第四大果树作物，是许多国家的主要经济作物之一。尽管香蕉可在不同的生态系统中种植，但在热带和亚热带地区种植香蕉，经常面临枯萎病(fusariumwilt)的威胁。香蕉枯萎病主要由一种名为猪毛状囊菌属(Fusariumoxysporum)的真菌引起，它侵染激活主机植物内部的病理生理和生化反应，致使植株失去水分和营养，并最终导致枯萎和死亡。香蕉枯萎病是威胁全球香蕉产业的一个严重问题，根据世界香蕉论坛(WBF)的数据，创建了一种香蕉病害信息分类，并将香蕉枯萎病列为病害等级最高的一类，其对果实的营养价值和安全性造成了重大影响。
香蕉植物内生菌群落可被认为是果树内生菌群落中的一个独特部分，由众多微生物类型组成，其中包括细菌、真菌、古菌等，它们与植物之间的相互作用是植物健康状态的重要因素。香蕉枯萎病的发生主要涉及到香蕉根系相关的分泌物质，例如细胞壁赋予质（CWDEs），尤其是抗真菌代谢产物类黄酮(flavonoids)。因此，植物菌群中黄酮化合物的合成可能与植物对抗香蕉枯萎病的抗性有关。然而，香蕉枯萎病对植株内生细菌群落结构和多样性的影响尚不清楚，因此研究香蕉内生细菌群落在香蕉枯萎病发生时的变化，对加深我们对该病害发生机制的认识具有重要的理论和实践意义。
二、研究目的
本文的研究旨在探讨香蕉枯萎病对香蕉内生细菌群落结构和多样性的影响。具体目的包括：
1.分析香蕉枯萎病发生时内生细菌群落的结构变化。
2.通过研究香蕉不同部位受感染程度的不同，评估不同部位内生菌多样性的差异。
3.比较香蕉枯萎病和健康植株的菌群差异，分析枯萎病对内生细菌群落多样性的影响。
三、研究内容
本文主要要探究香蕉枯萎病对香蕉内生细菌群落结构和多样性的影响。本研究将选取香蕉枯萎病和健康香蕉植株，通过16SrRNA和ITS标记基因测序技术，分析香蕉叶片、茎和根部内生菌群的结构和多样性。另外，根据病情程度筛选香蕉根系统中的细菌，利用分离纯化技术鉴定，建立一些细菌菌株和枯萎病之间相互作用模型。
具体来说，本文将按照以下步骤进行：
1.植株取样
从枯萎病和健康树冠中选择5个香蕉样本，收集叶片、茎和根部样本。
2.土壤样品采集
采集香蕉生长的土壤，并按照sampling节省钱样品的处理过程，将其送往实验室进行菌群分析。
3.提取总DNA及测序
从样本中提取总DNA，对其进行PCR反应，构建菌群分析所需的文库，最终进行Illumina高通量测序。
4.分析和处理数据
基于测序结果，将使用SequenceAnalysisFuntime（QIIME）软件包统计样品的多样性指数，进行PCA和群集分析来比较样品之间的相似度。
5.分离纯化细菌
根据病情程度筛选香蕉根系统中的细菌，利用分离纯化技术鉴定，建立一些细菌菌株和枯萎病之间相互作用模型。
四、研究意义
探究内生细菌群落对植物健康状态的影响，能够提供更精确的生物学知识来了解香蕉枯萎病的发生机制。这项研究将有助于开发针对香蕉枯萎病的生物防治措施，以减少一些对环境和人类的消极影响。此外，本研究还将为探索香蕉种植中的微生物资源开拓新的领域提供基础数据。最后，将有望在硕士研究和实际生产中为香蕉生产行业提供新的科学方法和技术支持。
五、参考文献
1.Fracchia,S.,Cavallo,M.,&Dohrmann,A.Bacterialdiversityintherhizosphereofvegetablecrops.InBacterialBiomesinPlantRoots(pp.295-340).Springer,Cham.2019.
2.Galán-Salas,M.A.,Ogaya-Sánchez,R.,Espinoza-Victoria,D.,Lino-López,G.J.,Ibarra-Laclette,E.,Contreras-Cornejo,H.A.,&Hernández-Morales,A.Thepowerinsidetheplant:microbialcontributionstoplantgrowthanddevelopment.Plantmicrobiomeconference:Sustainingplantmicrobiomesforahealthyplanet,October2020.Vantaa,Finland.