水稻典型品種日本晴和IR24根系微生物組的解析

胡雅麗，戴睿，劉永鑫，張婧贏，胡斌，儲(chǔ)成才，袁懷波，白洋

研究報(bào)告

水稻典型品種日本晴和IR24根系微生物組的解析

胡雅麗1,2,3，戴睿2,3,4,5，劉永鑫2,3,4，張婧贏2,3,4，胡斌2，儲(chǔ)成才2，袁懷波1，白洋2,3,4,5

1. 合肥工業(yè)大學(xué)，食品與生物工程學(xué)院，合肥 230009 2. 中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所，植物基因組學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100101 3. 中國科學(xué)院大學(xué)，生物互作卓越創(chuàng)新中心，北京 100049 4. 中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所，中國科學(xué)院–英國約翰英納斯中心植物和微生物科學(xué)聯(lián)合研究中心，北京 100101 5. 中國科學(xué)院大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)學(xué)院，北京 100049

植物的各項(xiàng)生命活動(dòng)與其根系微生物組密不可分，且根系微生物組的組成易受到植物生長環(huán)境和基因型的影響。為進(jìn)一步探究中國北方地區(qū)種植的不同品種水稻根系微生物組的差異及其相互作用機(jī)制，本研究以種植于北京昌平和上莊農(nóng)場(chǎng)的水稻典型品種日本晴(Nipponbare)和IR24為研究對(duì)象，基于16S rRNA基因擴(kuò)增子測(cè)序技術(shù)獲得根系微生物組序列，利用多樣性分析、組成型分析、機(jī)器學(xué)習(xí)的隨機(jī)森林和網(wǎng)絡(luò)分析等方法，對(duì)旺盛生長期的兩種不同品種的水稻根系微生物組進(jìn)行詳細(xì)比較。研究發(fā)現(xiàn)，種植地點(diǎn)和水稻基因型顯著影響了水稻根系微生物組的群落結(jié)構(gòu)，不同基因型導(dǎo)致了根系微生物組在物種分類組成上以及細(xì)菌間相互關(guān)系的差異，而且根系微生物組能作為生物標(biāo)記跨地點(diǎn)區(qū)分宿主的基因型。本研究結(jié)果為深入理解我國北方種植的水稻根系微生物組的組成規(guī)律以及從根系微生物與植物互作的角度對(duì)品種進(jìn)行改良提供了數(shù)據(jù)和理論基礎(chǔ)。……