近日,学院作物抗逆育种与减灾国家地方联合工程实验室韩国民教授和程备久教授团队联合在国际知名学术期刊《Journal of Advanced Research》(中国科学院1区Top期刊,IF:11.4)正式在线发表了题为“Insight into the composition and differentiation of endophytic microbial communities in kernels via 368 maize transcriptomes”的研究论文。
植物的根、茎、叶、花、果实和种子等存在不同种类的内生微生物,对于植物的生长、发育等可能起重要作用。项目组前期开发了动植物-微生物互作研究新技术,建立了从动植物转录组数据中挖掘内生微生物组成研究新策略,为大规模、低成本研究动植物-内生微生物互作提供新技术(相关成果发表在《International Journal of Molecular Sciences》上)。
玉米籽粒在繁殖过程中起着至关重要的作用,籽粒中的微生物可以垂直传播给下一代,对玉米籽粒品质、产量和植株生长发育等有重要影响。因此,深入研究不同玉米自交系籽粒内生微生物的群落组成和相互作用,对促进玉米生产和种质创新具有重要的理论意义。该研究利用开发的新技术对368份玉米自交系籽粒研究发现,不同玉米籽粒内生微生物的组成和相对丰度存在显著差异。热带/亚热带与温带玉米种质的群落组成结构总体相似,丰富度和丰度差异明显。玉米自交系籽粒内生微生物共现网络均以正向协同作用为主,热带/亚热带玉米籽粒内生微生物网络比温带玉米更密集、更复杂。有益菌在热带/亚热带玉米籽粒网络的核心物种中占优势,而在温带玉米籽粒网络的核心物种中致病菌种类更多,这为基于热带和亚热带玉米种质资源开发和培育优良抗病玉米品种提供了理论依据。该论文是首篇从高等生物群体角度对内生微生物进行研究的报道,为其他动植物-内生微生物互作研究提供了参考。
安徽农业大学生命科学学院陶芳副教授和已毕业博士生陈枫为论文共同第一作者,韩国民教授、程备久教授为共同通讯作者,已毕业硕士生刘海达、2019级生物类创新实验班本科生陈铖参与了此项工作。安徽农业大学为该论文唯一通讯单位。本研究得到了国家自然科学基金区域创新发展联合基金(No. U21A20235)的支持。