昆明植物所在攀枝花蘇鐵微生物相研究中取得新進展

昆明植物研究所 鄭穎 2019-12-09

  植物微生物相被稱為植物的第二或者擴展基因組,能給宿主提供豐富的氮磷等營養元素,促進植物生長,提高抗性,對植物適應不良環境具有重要貢獻。蘇鐵類植物是現存最為古老的種子植物,保留了一些適應干旱、土壤貧瘠等不良環境的特性,如攀枝花蘇鐵(Cycas panzhihuaensis)主要生長在金沙江的干熱河谷。有研究認為,蘇鐵類植物進化保守性與其珊瑚根中有大量藍細菌共生有關。 

  中國科學院昆明植物研究所特色觀賞植物新品種選育與產業化示范團隊物種瀕危機制與保護遺傳學研究組采用高通量測序技術,比較研究了原生境(四川攀枝花)和異地栽培(云南昆明)攀枝花蘇鐵珊瑚根、種子、未受精種子、胚珠、花粉和土壤等的微生物相,發現不同樣本的微生物多樣性較豐富,樣本間微生物群落結構差異顯著。土壤與其他來自宿主植物的微生物相存在顯著分化。不同植物組織具有其特有的核心內生菌類群,其中PseudomonadaceaeNectriaceae在所有樣本中共享。指示物種結果分析顯示,攀枝花蘇鐵微生物相與生物地理無關。該研究表明攀枝花蘇鐵微生物相具有一定的組織特異性,不同組織類型對宿主微生物來說都是一個特殊的生態位;而生物地理對宿主微生物相影響不大。大部分與攀枝花蘇鐵共生的微生物通過水平傳遞來自土壤,也有部分通過種子等垂直傳遞自親本。該研究成果為解析植物-微生物互作關系提供理論依據,為探討蘇鐵類植物的進化保守性提供參考。 

  研究成果以“Niche differentiation rather than biogeography shapes the diversity and composition of microbiome of Cycas panzhihuaensis”為題在線發表于Microbiome雜志上。中國科學院昆明植物研究所鄭穎博士為該論文第一作者,龔洵研究員為通訊作者。該研究得到國家自然科學基金(2017YF0505200)和中國科學院生物多樣性保護策略項目(ZSSD-006)的資助。 

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