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白洋研究組在高通量分離培養和鑒定根系細菌的方法取得新進展

  植物根系微生物組的研究主要依賴于高通量擴增子和宏基因組測序技術,對微生物組的物種分類和基因組成進行描述。原位分離培養微生物對于揭示微生物在植物生長和健康中的功能非常重要。分離培養的微生物和無菌體系相結合,將揭示根系微生物與植物生長表型之間的因果關系和互作機制,是推動根系微生物組從描述向功能研究發展的重要技術。 

 

  中國科學院遺傳與發育生物學研究所白洋研究組在Nature Protocols雜志撰寫文章詳細介紹高通量分離培養和鑒定植物根系細菌的實驗流程與分析方法。該方法從新鮮植物根系中高通量分離培養細菌,使用梯度稀釋的方法增加獲得單一細菌的比例,采用雙側標簽PCR擴增法高通量鑒定分離培養細菌的16S rRNA基因()。為便于數據處理,開發了一個簡單易用的生物信息分析流程Culturome (https://github.com/YongxinLiu/Culturome)和一個圖形用戶界面網絡服務器(http://bailab.genetics.ac.cn/culturome/)。該方法允許任何研究組(2-3個實驗室成員,無需生物信息學專業知識)8-9周內系統地培養植物根系相關細菌。利用該方法,白洋研究組系統地建立了植物根系細菌資源庫(Nature, 2015),揭示擬南芥三萜類化合物選擇性調控根系微生物組的功能和機制(Science, 2019),以及水稻協同根系微生物組利用土壤氮元素(Nature Biotechnology, 2019)

 

  此項成果于2021113日在線發表于Nature Protocols雜志(DOI:10.1038/s41596-020-00444-7)。白洋組助理研究員張婧贏、工程師劉永鑫為共同第一作者,遺傳發育所白洋研究員、德國馬普植物育種研究所的Paul Schulze-LefertRuben Garrido-Oter研究員為共同通訊作者。白洋研究組的郭曉璇和秦媛參與了本項目。該研究得到了中國科學院戰略性先導科技專項、中國科學院前沿科學重點研究項目、國家自然科學基金面上項目和青年項目、以及中國科學院青年創新促進會的支持。 

 

 
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