厌氧砷还原细菌(Clostridiumsp. ZY1)分离鉴定及基因组分析

为了进一步了解砷矿区重金属污染环境中砷还原微生物多样性,利用厌氧富集手段,针对砷矿区底泥样品进行厌氧砷还原功能微生物资源的分离及纯培养,并结合基因组学对分离菌株进行初步分析。经过富集分离获得菌株ZY1,通过16S rRNA基因相似性及系统发育树分析,表明菌株ZY1属于梭菌属(Clostridium),菌株ZY1的最适pH范围为6.4～7.1,NaCl的耐受范围为0%～3%,菌株ZY1能够耐受100 mmol/L五价砷(As(Ⅴ)),三价砷(As(Ⅲ))的耐受浓度仅为1.98 mmol/L。菌株ZY1基因组大小为4.4 Mbp,包含31个Scaffolds, N50为318 327 bp, GC含量为30.6%,预测得到4 210个基因。基因组信息表明,菌株ZY1具有砷还原的相关基因簇,并具有较好的抗逆代谢通路。研究结果可为矿山酸性废水底泥微生物多样性研究提供参考,并为砷污染环境的修复及生态治理研究提供菌种资源。     

驯化对作物微生物组多样性和群落结构的影响及作用途径

植物与共存微生物的相互作用对植物的生长、发育、健康等具有重大影响。人类驯化导致现代作物品种与其野生祖先在生理遗传特性、生长环境等方面存在明显差异, 这必然会影响作物与其微生物组的相互作用。理解驯化对作物微生物组的影响及其作用机理, 是充分应用微生物组进行作物改良或人工育种的重要理论基础。结合课题组前期研究基础, 该文综述了驯化对作物地下和地上部分细菌和真菌(尤其是益生菌和病原菌)群落组成和多样性影响的研究现状; 并结合驯化对作物植株形态、根系构型、根系分泌物等生理特征以及生长环境的影响, 分析了驯化塑造作物微生物组的作用途径, 提出了该领域值得重点关注的研究和发展方向。     

丛枝菌根真菌数个种的基因组和转录组研究概况

丛枝菌根真菌（AMF）在自然界分布广泛，能与大部分维管植物的根系形成菌根共生体。它们在调节植物群落结构和全球的碳、氮、磷循环等方面发挥着重要的生态功能，也是农林、环境领域最具应用前景的微生物类群。受限于培养方法、研究手段等，长期以来对AMF基因组、转录组特征的认识非常有限。最近10年，AMF基因组和转录组的相关研究在高通量测序技术的推动下取得了较快发展；研究结果也显著提高了对AMF遗传发育、代谢生理、共生机制等的认识。本文综述了目前已完成测序的AMF种类的基因组、转录组信息。结果发现，已测序的AMF种类普遍具有基因组大、转座子丰富、AT碱基含量高、含大量未知功能基因与特异性基因、缺少部分共生相关基因等特点。在转录层面，总结了不同AMF种类、AMF不同共生结构、共生阶段以及与不同寄主植物共生时的转录本特征。结果发现，不同种类AMF的转录本大小差异明显。不同共生阶段或不同共生结构中的AMF转录本也具有较大的差异，且差异表达的基因大部分与养分交易、信号转导等密切相关。相比之下，同种AMF与不同寄主植物共生时的转录本表现出较高的保守性。最后，本文提出了本领域需要重点关注的研究方向，包括AMF纯培养技术的革新、AMF基因功能的解析、非模式AMF类群的研究以及对AMF蛋白组的研究。