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大豆耐澇的秘密

 凌恩生物 2022-08-16 發(fā)布于陜西
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 研究背景

大豆是重要的含油作物,水澇已導(dǎo)致全球大豆產(chǎn)量大幅下降。與宿主相關(guān)的微生物已顯示出促進(jìn)植物生長、營養(yǎng)吸收和非生物抗性的能力。基于NGS的高通量測序是分析微生物群落最常用的方法。然而,16S rRNA的部分區(qū)域測序并不能在屬水平以下提供正確的分類信息,這極大地限制了對微生物生態(tài)學(xué)的研究。本研究利用二代測序單V4區(qū)和PacBio 16S rRNA全長測序,探討了水澇對兩種土壤類型大豆根際微生物結(jié)構(gòu)的影響。

主要結(jié)果

1、 PacBio 16S rRNA全長測序比單V4區(qū)測序具有更高的分類分辨率。

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圖1 不同測序方法數(shù)據(jù)物種分類水平比較

2、 三種測序方法均表明,水澇后對根際細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)有顯著影響,澇漬后兩種土壤(中性/酸性)根際地桿菌Geobacter相對豐度均有所增加。

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圖2 三種測序方法中常見屬的相對豐度分析

3 、共發(fā)生網(wǎng)絡(luò)的模塊化分析顯示,當(dāng)使用單V4測序時,澇漬增加了一些氮循環(huán)相關(guān)微生物的相對豐度,而使用PacBio 16S測序方法時,增加了磷循環(huán)相關(guān)微生物的數(shù)量。

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圖3 網(wǎng)絡(luò)分析揭示了OTUs之間的共生模式

4 、核心微生物分析進(jìn)一步揭示,不同物種的富集成員可能在維持細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)和生態(tài)功能的穩(wěn)定性方面起著核心作用。

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圖4 環(huán)境因子與微生物群落的配對比較,以顏色梯度表示皮爾遜相關(guān)

本研究探討了水澇條件下根際富集的微生物在幫助大豆抵御脅迫中的作用。此外,與二代多樣性測序相比,全長16S測序提供了更好的準(zhǔn)確性,并能夠從復(fù)雜的環(huán)境微生物組樣本中進(jìn)行準(zhǔn)確的物種水平鑒定。

參考文獻(xiàn)Effects of Waterlogging on Soybean Rhizosphere Bacterial Community Using V4, LoopSeq, and PacBio 16S rRNA Sequence. 

發(fā)表期刊:Microbiol Spectrum (IF= 5.465)

發(fā)表時間:2022年2月23日   

樣本類型:大豆根際土

DOI:10.1128/spectrum.02011-21

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