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        我校青年教师金晶与连腾祥合作在mSystems上发表研究论文

        审核发布:宣传部 蒙丽 来源单位及审核人:农学院 林轩东 发布时间:2020-11-30浏览次数:10


          11月24日皇冠体育在线网站,我校农学院青年教师金晶和连腾祥与福建农林大学兰涛教授合作在国际重要学术期刊mSystems(IF=6.63)杂志上在线发表题为Rice SST variation shapes the rhizosphere bacterial community, conferring tolerance to salt stress through regulating soil metabolites的水稻特异性基因调控根际微生物研究文章连腾祥副教授为论文第一作者皇冠体育在线网站,硕士生黄英勇为论文共同第一作者皇冠体育在线网站。金晶博士为本文通讯作者皇冠体育在线网站皇冠体育在线网站皇冠体育在线网站,福建农林大学兰涛教授为共同通讯作者皇冠体育在线网站。(论文链接:https://msystems.asm.org/content/5/6/e00721-20)皇冠体育在线网站。


          土壤盐渍化一直是农业生态系统的严重威胁。土壤盐渍化造成的盐胁迫也严重制约了水稻的产量。水稻耐盐胁迫的方式除自身的抵抗机制外,其根际微生物在提高水稻耐盐性方面也起着关键作用皇冠体育在线网站。目前已经发现和鉴定了许多水稻耐盐相关基因皇冠体育在线网站。然而,尚不清楚水稻中的耐盐基因是否可以通过调节代谢产物和根际微生物群落结构协同作用抵抗盐胁迫皇冠体育在线网站。

          本研究通过CRISPR/Cas9基因编辑技术皇冠体育在线网站皇冠体育在线网站皇冠体育在线网站,以黄华占(HHZ)和中花11(ZH11)为受体材料皇冠体育在线网站,获得了SST基因功能缺失的转基因植株(HHZcas和ZH11cas)。将ZH11和ZH11cas皇冠体育在线网站皇冠体育在线网站皇冠体育在线网站、HHZ和HHZcas以及突变体(sst)和野生型(WT)三对材料分别种在盐胁迫和无盐胁迫的对照土壤中皇冠体育在线网站。结果表明皇冠体育在线网站,sst、HHZcas和ZH11cas对盐胁迫的耐受性远高于相应的野生型皇冠体育在线网站。通过16S rRNA扩增子高通量测序检测根际微生物群落,发现在盐胁迫显著改变了水稻的根际微生物群落结构。此外,在盐胁迫条件下sst和WT皇冠体育在线网站、HHZ和HHZcas皇冠体育在线网站、ZH11和ZH11cas之间的根际微生物结构和土壤代谢物都存在差异显著,一些特定的微生物物种在耐盐胁迫水稻根际富集皇冠体育在线网站,且与多种代谢产物显著相关。通过分析这些富集的微生物物种、土壤代谢物以及之间的关联,可推测出在盐胁迫下,SST基因缺失的植株(sst皇冠体育在线网站,HHZcas和ZH11cas)会通过改变根际微生物的群落结构和土壤中的代谢产物皇冠体育在线网站,来提高水稻对于盐胁迫的抵抗能力。这也是首次发现水稻SPL转录因子家族基因与根际微生物相关皇冠体育在线网站皇冠体育在线网站。
        该研究不仅为揭示宿主关键基因在调控根际微生物群落组装中的关键作用提供了范例皇冠体育在线网站,也为通过管理土壤微生物改善作物在盐碱土壤中的适应性提供了新的理论依据皇冠体育在线网站。

        SST基因通过调节土壤代谢产物塑造根际细菌群落示意图

          本研究得到国家自然科学基金(批准号31801325, 31800092)、广东省自然科学基金(批准号2020A1515011363, 2018A030313141)的资助皇冠体育在线网站』使谔逵谙咄?;吓┮荡笱┭г毫跸蚨淌诤椭泄蒲г憾钡乩碛肱┮瞪芯克鸾Q芯吭倍员狙芯刻岢隽吮蠼ㄒ?皇冠体育在线网站。(文/图 农学院 连腾祥 金晶)



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