水稻根际微生物多样性分析

跟着PNAS学微生物多样性分析!


研究方法


1、  样本取材:选取3种不同地点(DavisSacramento Arbuckle)的稻田土作为研究材料,用以解析土壤变化对根际微生物的影响;


2、  建库测序:基于IlluminaMiSeq测序平台,对16SrRNAV4-V5区域进行建库测序;


3、  对根系不同部位微生物多样性进行分析,寻找甲烷循环相关物种,并进行物种相关性网络分析。


研究结果


1、  研究者选取模式生物水稻的根际微生物为研究对象,通过对16S多样性分析发现水稻根系共有三种不同的生态位,而不同的生态位又分别拥有不同的细菌和产甲烷细菌。


同时α多样性分析表明微生物多样性从外到内依次减少,根际微生物的组成与土壤更为相似,其次是根表面和根内微生物。


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不同生态位及土壤的根系微生物多样性


A:取样位点;Bα多样性指数组间差异分析;CPCoA分析;D:门水平上物种丰度


2、  地理位置、土壤源、不同的植物类型以及培养方式都会影响微生物群落的多样性。对于根际微生物组成有两步说的假设:首先,根际微生物的多样性会受到土壤微生物的影响;其次,不同的植物由于其基因型不同,会有选择性的选择根际微生物的组成。


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不同的植物对根际微生物组成的影响


A:不同水稻根际微生物的PCoA分析;B:种植不同水稻的α多样性指数组间差异分析


3、  根据OUT在各样本的丰度计算其相关性,发现了11个可能与甲烷循环相关的OUT模块(如下图A,每个圆圈代表1OUT,不同颜色代表不同的OUT模块,皮尔逊相关性系数大于0.6OUT则用线相连,线越短相关性越强)。


4、  对模块119OUT进行分析,发现其中包含很多与甲烷代谢相关的微生物,并对模块119在不同取样位置的OUT丰度进行了分析(如下图BC)。

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甲烷循环相关OUT相关性网络分析


研究结论


利用16S多样性测序分析方法,比较了不同水稻根际微生物的组成及多样性,证明了水稻根际微生物的形成与土壤微生物有密切关系,并且进一步研究了与甲烷循环相关的微生物。

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  • 发表于 2018-04-22 09:19
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