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建立全基因组的细菌基因图谱 这对于有益微生物对植物的定殖至关重要

2018-12-20 11:22:02 • 来源：

利用植物生长促进细菌Pseudomonas simiae，研究人员已经确定了115种基因，这些基因在突变时会对植物根系的定殖能力产生负面影响。植物的健康和发展受到围绕它的复杂微生物群的影响。通过鉴定可以改变微生物在植物中定殖的细菌基因，研究人员可以开发出有针对性的方法来改善植物健康和生长，以满足许多应用，包括提高生物燃料生产的生物量。

建立全基因组的细菌基因图谱 这对于有益微生物对植物的定殖至关重要

植物的健康和发育受到植物(内生植物)内部，土壤中以及植物根部与土壤(根际)相互作用的狭窄区域中的微生物的影响。为了更好地了解微生物如何在根环境中定殖，美国能源部科学用户设施联合基因组研究所的研究人员和他们在北卡罗来纳大学霍华德休斯医学研究所的合作者应用了全基因组转座子诱变方法。使用模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)作为宿主，模型植物生长促进细菌假单胞菌(Pseudomonas simiae)，产生影响微生物定植功效的细菌基因的全基因组图谱。

通过随机条形码转座子测序(RB-TnSeq)，研究小组确定了115个基因，这些基因在突变时具有降低的根定殖能力。这些基因参与糖代谢，细胞壁合成和运动等功能。研究小组还确定了243个基因，这些基因在突变后可以正向改变根系定殖能力，其中许多基因可能参与氨基酸转运和代谢。此外，该团队确定了43个基因，其中很少或根本没有分配功能信息。研究人员提出，这些基因可能代表尚未被表征的新功能或途径。该工作表明RB-TnSeq可用于评估体内细菌植物根部定植。

该项目的贡献者包括Sabah Ul-Hasan，2015年实习生通过美国能源部JGI /加州大学默塞德基因组学杰出毕业生实习项目。该计划为加州大学默塞德分校的研究生提供前沿基因组研究的实践经验，作为DOE JGI致力于培养下一代科学人才的一部分。

快速测序产生的主要挑战之一是将功能分配给新基因。这里使用的RB-TnSeq方法可以加速新基因与DOE任务中重要特征和行为的关联，例如了解微生物如何帮助(或阻碍)作为生物能源原料的作物的生长。获得基本的遗传贡献者，例如负调节微生物 - 植物根系相互作用的115个基因，将有助于未来的努力，以推动这项研究。

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