欢迎访问中国微生物信息网!

土壤微生物研究进展

日期:06-22  点击:  属于:课题研究

TRENDS IN MICROBIOLOGY



标题:Diversity in the soil virosphere: to infinity and beyond?



译名:土壤病毒圈的多样性:无限和超越?



作者:Simon Roux等



时间:2022-05-26



期刊:TRENDS IN MICROBIOLOGY



影响因子:17.079



摘要:病毒是地球微生物组的关键成员,影响着微生物群落的组成和新陈代谢。该综述展开说明了“土壤病毒组学”的最新进展,即以病毒为中心的宏基因组和宏转录组分析,为进入土壤病毒圈提供了前所未有的窗口。鉴于在短时空尺度上出现的高土壤病毒活性、多样性和动态性的新图景,并概述了其假设的关键生态进化过程是土壤病毒的主要多样性驱动因素。作者认为,需要社区努力建立一个“全球土壤病毒圈图谱”,该图集可用于解决病毒在土壤微生物组和跨时空尺度的陆地生物地球化学循环中的作用。



推荐语:该综述预计,基因组数据将证实居住在土壤或通过土壤传播的病毒多样性,并将形成进一步表征土壤病毒群落的框架基础。作者认为组学数据对于土壤病毒生态学的未来至关重要,其能以高分辨率和群落规模捕获土壤病毒多样性的独特能力,并指导详细描述土壤中病毒的多样性、活性和宿主相互作用。


Nature Communications



标题:A highly conserved core bacterial microbiota with nitrogen-fixation capacity inhabits the xylem sap in maize plants



译名:具有固氮能力的高度保守核心细菌微生物群栖息在玉米植物的木质部汁液中



作者:Liyu Zhang等



时间:2022-06-11



期刊:Nature Communications



影响因子:14.919



摘要:微生物组对作物性能很重要。然而,需要更深入地了解与作物相关的微生物群落,以利用有益的宿主-微生物相互作用。在本项研究。通过评估不同土壤类型、气候区和基因型的玉米微生物组的组装和功能,结果发现茎木质部选择性地招募以Gammaproteobacteria为主的高度保守的微生物。研究者发现携带固氮酶基因 (nifH) 的细菌类群在茎木质部中的比例大于在其他器官(如根和叶内球)中。在木质部汁液中鉴定的25个核心细菌分类群中,有几个分离的菌株被证实是活性固氮剂或有助于生物固氮。以这个为基础,研究者建立了由两个核心固氮菌和两个助手组成的合成群落 (SynComs)。GFP标记的菌株和15N同位素稀释法表明,这些SynCom确实茁壮成长,并通过生物固氮贡献了11.8%的总氮积累在玉米茎中。木质部汁液中的这些核心分类群代表了一种未开发的资源,可用于提高作物生产力。



推荐语:该研究数据表明,玉米特异性地在木质部汁液中招募了一个核心微生物群,该微生物群在环境条件和基因型中都是保守的。这种核心微生物群通过BNF促进植物N营养并促进根系发育。需要进一步的研究来探索木质部汁液微生物群与其宿主之间关联的机制和功能。这种核心微生物群可以代表一种有前途的资源,可以开发替代微生物生物技术,以提高可持续农业中的作物性能。



NEW PHYTOLOGIST



标题:Bio-organic soil amendment promotes the suppression of Ralstonia solanacearum by inducing changes in the functionality and composition of rhizosphere bacterial communities



译名:生物有机土壤改良剂通过诱导根际细菌群落功能和组成的变化来促进对青枯菌的抑制



作者:Xuhui Deng等



时间:2022-05-15



期刊:NEW PHYTOLOGIST



影响因子:10.151



摘要:促进土壤抑制某些病原体的发展是减少农业中农药使用的可持续解决方案。然而,对抑制作用的动态和导致病原体控制机制的理解在很大程度上仍然难以捉摸。在长期田间试验中,与化肥相比,连续施用生物有机肥对青枯病有抑制作用,研究了根际微生物对青枯病的抑制机制。在温室实验中,该研究进一步证明了根际细菌群落的抑制主要是由群落组成的变化引起的,而不仅仅是由引入的生防菌株的丰度所引起。宏基因组学研究表明,具有次生代谢产物产生能力的鞘孢菌科和黄孢菌科的成员在BF植物根际中富集,但只有在病原体入侵时才会富集。研究者通过实验验证了这一观察结果,将鞘单胞菌科(Sphingomonadaceae)和黄单胞菌科(Xanthomonadaceae)的分离菌接种到有利土壤中,导致病原体丰度显著降低,非核糖体肽合成酶基因丰度增加。由此可见,BF改性后的番茄根际土壤微生物群落在生物干扰下具有活性。



推荐语:研究结果表明,BF 的长期应用会产生抑制性根际土壤细菌群落,并表明抑制性是由根际土壤群落组成的变化触发的,而不仅仅是引入的生防菌株的丰度。本项研究为农业系统中微生物组的有针对性操作提供生态支持,以促进土壤抑制。



Microbiology Spectrum  



标题:N-Acetylglucosamine Promotes Tomato Plant Growth by Shaping the Community Structure and Metabolism of the Rhizosphere Microbiome



译名:N-乙酰氨基葡萄糖通过塑造根际微生物群落结构和代谢促进番茄植物生长



作者:Jiuyun Sun等



时间:2022-06-06



期刊:Microbiology Spectrum



影响因子:7.171



摘要:植物和微生物之间的交流是至关重要的,因为这将影响它们的生长、发育、防御、繁殖和代谢,以达到最大的适应性。n -乙酰氨基葡萄糖(N-GlcNAc)是细菌和真菌细胞壁的组成部分,首次报道通过刺激微生物,如变形杆菌和放线菌的成员主导番茄根际促进番茄植物生长。通过根际微生物操作分类单元的KEGG通路分析,发现N-GlcNAc的存在富集了链霉素生物合成途径。与N-GlcNAc共培养时,枯草芽孢杆菌和热羧酸链霉菌两种最主要的与植物生长促进相关的挥发性有机化合物3-羟基-2-丁酮(丙酮)和2,3-丁二醇的生物合成均被激活。此外,N-GlcNAc处理后番茄根际分离出的蜡样芽孢杆菌、奇异变形杆菌、恶臭假单胞菌和热羧化芽孢杆菌的吲哚-3-乙酸产量呈剂量依赖性增加。综上所述,本研究发现N-GlcNAc可以作为微生物信号分子,塑造根际微生物群落结构和代谢,从而通过植物与微生物的互补互作调控植物生长发育,预防植物疾病。虽然在实验室条件下,利用植物促生根瘤菌(PGPRs)提高作物产量的好处已被广泛认识和研究,但其在田间应用的成功程度存在很大差异。植物- pgprs相互作用的更基本的明确过程是需要的。利用甲壳素及其衍生物等有机改性剂是改善土壤和基质质量、促进植物生长和恢复力的最经济和实用的选择之一。



推荐语:研究发现,几丁质单体N-GlcNAc是几丁质、土壤微生物和植物相互作用产生的关键微生物信号分子,对番茄根际微生物群落结构和代谢具有正向影响。该研究结果也为提高PGPRs在野外的效益和稳定性提供了新的方向。



ECOTOXICOLOGY AND ENVIRONMENTAL SAFETY



标题:Bacterial extracellular polymeric substances: Impact on soil microbial community composition and their potential role in heavy metal-contaminated soil



译名:细菌胞外聚合物:对土壤微生物群落组成的影响及其在重金属污染土壤中的潜在作用



作者:Yi Li等



时间:2022-05-27



期刊:ECOTOXICOLOGY AND ENVIRONMENTAL SAFETY



影响因子:6.291



摘要:在这项研究中,六种不同的处理方法涉及来自肠杆菌属的细胞外聚合物 (EPS)。FM-1(FM-1)(无EPS(对照)、原始细菌细胞(FM-1)、人工去除EPS的FM-1细胞(EPS-free cells,EPS-R)、不同形式的EPS(可溶性EPS) (S-EPS)、松散结合的EPS (LB-EPS) 和紧密结合的 EPS (TB-EPS) 从 FM-1) 和三种土壤(未污染土壤(NC 土壤)、高污染土壤(HC土壤)和低污染土壤(LC土壤)用于研究不同EPS处理对土壤微生物群落组成的影响及其在重金属(HM)污染土壤修复中的潜在作用。结果表明,FM-1分泌的EPS在改变土壤pH值方面发挥了至关重要的作用,并有助于增加土壤生物HMs。此外,FM-1分泌的EPS有助于增加土壤EPS-多糖和EPS-核酸的含量;即使在 HM 含量较高的 HC 土壤中,添加 LB-EPS 仍使土壤中 EPS多糖和EPS核酸含量分别增加1.18倍和15.54倍。添加FM-1、LB-EPS和TB-EPS增加了土壤转化酶、脲酶和碱性磷酸酶活性,增加了土壤有机质 (SOM)、NH4 + -N 和有效磷 (AP)含量,有助于调节土壤养分储备。此外,添加不同的 EPS 组分改变了土壤微生物群落组成,以帮助微生物适应 HM 污染的环境。在HM含量较高的HC和LC土壤中,土壤细菌以Protobacteria为主,而土壤中的真菌以Ascomycota为主。在土壤理化性质中,土壤SOM、NH 4 + -N含量和转化酶活性显着影响土壤中细菌和真菌的多样性和群落组成。



推荐语:研究结果表明,添加不同的EPS组分有助于调整土壤微生物群落组成以帮助微生物适应HM污染的环境。由此可见,EPS对土壤细菌和真菌多样性和群落组成有很大影响,在土壤修复方面具有巨大潜力。