Band 188, Ausgabe 9p2521-2539.e22, 01. Mai 2025
Rui Dai1,2,3,4,11 · Jingying Zhang2,3,11 · Fang Liu1,11 · Haoran Xu1,3,4 · Jing-Mei Qian1,3,4 · Shani Cheskis5 · Weidong Liu1,3,4 · Binglei Wang2 · Honghui Zhu6 · Lotte JU Pronk7 ∙ Marnix H. Medema7 ∙ Ronnie de Jonge8,9 ∙ Corné MJ Pieterse8 ∙ Asaf Levy5 ∙ Klaus Schlaeppi10 ∙ Yang Bai2,3,12
Das Cover dieser Ausgabe von Zelle präsentiert den Forschungsartikel von Dr. Yang Bai der Peking-Universität mit dem Titel "Bakterielle und virale Genome von Nutzpflanzenwurzeln enthüllen unerforschte Arten und Mikrobiommuster”.
Forschungshintergrund
Rhizosphärenmikroben-Referenzgenome sind für metagenomische Analysen und Mechanismusstudien von Pflanzenrhizosphärenmikrobiomen unerlässlich. Derzeit sind öffentlich verfügbare bakterielle Rhizosphärenmikrobiome in Menge und phylogenetischer Diversität begrenzt, und die Forschung zu bakteriell-viralen Interaktionen in Pflanzenrhizosphärenökosystemen ist relativ unzureichend.
Forschungsbedeutung
Erweiterung der genomischen Ressourcen: Durch die Kombination von Hochdurchsatz-Bakterienkulturen mit metagenomischer Sequenzierung wurden die bakterielle Genomsammlung (CRBC) und die virale Genomsammlung (CRVC) der Rhizosphäre von Weizen, Reis, Mais und Luzerne erstellt. Die CRBC erweiterte die Anzahl und phylogenetische Diversität der öffentlich verfügbaren bakteriellen Genome der Rhizosphäre von Nutzpflanzen erheblich und erhöhte die Diversität der Bakterien der Rhizosphäre von Nutzpflanzen um 290,6 %. Die CRVC enthält 9.736 nicht redundante virale Genome, darunter 1.572 Cluster auf Gattungsebene, die bisher nicht in Mikrobiomen der Rhizosphäre von Nutzpflanzen beschrieben wurden.
Entdeckung von Funktionen und Interaktionen: Aus diesen Genomen wurden konservierte Bakterienfunktionen identifiziert, die in Rhizosphärenmikrobiomen verschiedener Böden und Wirtspflanzen angereichert sind. Zudem wurden bisher unerforschte bakteriell-virale Interaktionen in Rhizosphärenökosystemen von Nutzpflanzen aufgedeckt.
Forschungsaussichten
Erforschung mikrobieller Mechanismen: Verwenden Sie CRBC und CRVC, um den Interaktionsmechanismus von Mikroorganismen in der Rhizosphäre von Nutzpflanzen eingehend zu erforschen, beispielsweise wie sich Bakterien-Virus-Interaktionen auf die Struktur und Funktion mikrobieller Gemeinschaften in der Rhizosphäre auswirken.
Erforschung landwirtschaftlicher Anwendungen: Entwickeln Sie auf der Grundlage dieser genomischen Ressourcen Regulierungsstrategien für Rhizosphärenmikroorganismen von Nutzpflanzen, um das Wachstum und die Gesundheit der Nutzpflanzen zu fördern und die Nachhaltigkeit der landwirtschaftlichen Produktion zu verbessern, beispielsweise durch den Einsatz spezifischer Rhizosphärenbakterien oder -viren, um die Stressresistenz der Nutzpflanzen oder die Nährstoffaufnahmekapazität zu verbessern.
Cover-Design-Prozess
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