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图1  文章发表信息

小麦（wheat）为禾本科植物，是世界上分布最广、种植面积最大、商品率最高的粮食作物，面积和总产量均占世界粮食作物的三分之一。近年来，我国小麦病虫害问题呈现频发状态，所以小麦安全生产问题是尤为关键的。小麦三大病害之一的白粉病是由小麦白粉菌 （Blumeria graminis f. sp. tritici） 引起的，该真菌是TOP 10植物真菌病害之一，也是我国小麦生产中的主要病害，在中国山东沿海、四川、贵州、云南发生普遍，危害严重，植株生长发育受到严重影响，使产量大大降低。化学药剂的大量施用不仅对环境造成巨大危害，而且长期使用可使白粉菌产生抗药性，因此，低成本、无化学物质和生态友好的策略来控制小麦白粉病是十分必要的。

材料：小麦(cv. Aikang 58)，分离得到重寄生真菌S. aogashimaense

测序策略：PacBio+Hi-C+Illumina

1.对重寄生真菌S. aogashimaense进行鉴定

研究者利用ITS测序技术和进化关系分析对分离到的重寄生真菌进行鉴定，该序列与先前报道的S. aogashimaense的序列具有99.49%的一致性。系统发育分析显示，S. aogashimaense（AB604002）和已鉴定的真菌聚集在同一分支中，因此，通过形态学和分子生物学分析，确认分离到的真菌为S. aogashimaense。

图2  小麦白粉病菌（Bgt）菌落的形态特征及系统进化树

2.S. aogashimaense菌丝可直接侵染白粉菌的孢子和菌丝 

研究者将绿色荧光蛋白转化的S. aogashimaense和野生型S. aogashimaense的孢子分别接种到小麦白粉菌感染的小麦叶片上，并在荧光显微镜下观察，结果发现，S. aogashimaense感染了小麦白粉菌。此外，野生型菌株和GFP转化菌株的真菌寄生性没有显著差异。

图3  绿色荧光蛋白（GFP）转化的S. aogashimaense与小麦白粉病菌（Bgt）相互作用的可视化

3.S. aogashimaense发酵产物能够有效抑制白粉菌的孢子萌发和附着孢分化

研究者为了定量评价S. aogashimaense对小麦白粉菌的抑制作用，通过qPCR测定了接种S. aogashimaense的小麦白粉菌感染小麦叶片上的真菌数量，结果发现：与0 dpi时相比，3、6和9 dpi时的S. aogashimaense生物量分别增加了26、28和21倍，相比之下，3、6和9 dpi时小麦白粉菌的生物量分别比0 dpi时显著降低2.0、5.7和3.9倍。

图4 不同时间点S. aogashimaense和小麦白粉病菌（Bgt）在小麦叶片上的生物量及小麦DNA浓度标准曲线

4.S. aogashimaense基因组组装

基于PacBio和Hi-C技术，对S. aogashimaense的基因组进行了组装和注释。S. aogashimaense基因组大小为30.26 Mb（contig N50=4.07 Mb），GC含量为48.95%，BUSCO评估基因组完整性为 98.6%，蛋白质编码基因的数量为8963个，包括8688个注释基因和275个未注释基因，平均基因长度为2350.55bp，基因组还包含94个tRNA、67个rRNA、19个SNRNA。此外，通过转录组测序对2094个新的转录本进行了注释，通过BLAST比对，筛选出2个可能是生防菌效应因子的基因，且菌–菌互作过程中具有生防菌效应因子的两个基因表达量显著上调。

图5  S. aogashimaense菌基因组组装