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生长速率是预测根际效应的主导因素
The ISME Journal ( IF 10.8 ) Pub Date : 2023-06-15 , DOI: 10.1038/s41396-023-01453-6
José L López 1, 2, 3 , Arista Fourie 1 , Sanne W M Poppeliers 4 , Nikolaos Pappas 1 , Juan J Sánchez-Gil 4 , Ronnie de Jonge 4 , Bas E Dutilh 1, 3
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根部微生物组由植物根部活动决定,植物根部活动从周围土壤中选择特定的微生物类群。这种对根部附近微生物和土壤化学的影响被称为根际效应。了解使细菌在根际成功的特征对于开发可持续农业解决方案至关重要。在这项研究中,我们将生长速率潜力(一种可以从细菌基因组序列预测的复杂性状)与蛋白质编码的功能性状进行了比较。我们分析了来自 18 种不同植物和土壤类型的 84 个配对的根际和土壤来源的 16S rRNA 基因扩增子数据集,进行了差异丰度分析,并估计了每个细菌属的生长速率。我们发现,具有较高生长速率潜力的细菌始终主导着根际,并且使用来自 1121 个植物和土壤相关宏基因组的 3270 个细菌分离株和 6707 个宏基因组组装基因组 (MAG) 的基因组序列在不同细菌门中证实了这一趋势。然后,我们根据 MA​​G 的生态位或生长率状态确定了哪些功能性状在 MAG 中富集。我们发现预测的生长速率潜力是机器学习模型中区分根际和土壤细菌的主要特征,然后我们分析了对于实现更快的生长速率重要的特征,这使得细菌在根际更具竞争力。由于可以根据基因组数据预测生长速率潜力,因此这项工作对于了解根际中细菌群落的组装具有重要意义,根际中存在许多未培养的细菌。





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更新日期:2023-06-19
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