植物为各种各样的微生物提供了一个家园，尤其是在它们的根部。反过来，这些社区可以为宿主提供重要的好处。本研究调查了寄主植物的遗传如何决定与植物根部相关的细菌群落的组成。该研究确定了一组在柳枝稷根部定植的核心菌株。许多这些细菌在不同的植物基因型中丰度不同。该研究随后绘制了宿主基因组中似乎影响这些微生物丰度的基因。这一图谱揭示了参与宿主免疫、植物发育和激素信号传导的基因在植物如何获得微生物组中发挥作用。
信息源:植物依靠它们的微生物群来执行重要的功能。研究人员试图培育植物品种，以增加与细菌的有益联系。然而，科学家对宿主基因影响微生物组组成的程度了解有限。这项研究发现，寄主柳枝稷的基因型影响了植物微生物组的很大一部分。该研究还确定了柳枝稷基因似乎会影响这些微生物的丰度。这些结果可能有助于设计或培育与微生物群形成更强有益联系的植物品种。
植物相关菌群对植物生长和产量有重要影响。寄主遗传变异如何影响根微生物组组装是一个悬而未决的问题。在这项研究中，研究人员在德克萨斯州、密苏里州和密歇根州的田野中使用了一种常见的花园方法来揭示柳枝稷根微生物组的组成，表征环境与宿主遗传对根微生物组组成的影响，并确定宿主基因组中与差异微生物组组成有关的推定位点。该团队包括来自奥斯汀德克萨斯大学、哈德逊阿尔法生物技术研究所、劳伦斯伯克利国家实验室联合基因组研究所、密苏里大学和密歇根州立大学的科学家。
通过联合基因组研究所的测序工作，研究人员发现柳枝稷根微生物群的组成在很大程度上依赖于位点。然而，有一组保守的核心细菌在根上发现了高丰度。大多数这些核心微生物在宿主基因型之间的丰度差异取决于环境。最后，研究人员使用基因组广泛关联研究(GWAS)框架来确定宿主基因组中与这些微生物的不同丰度相关的位点。与植物免疫、发育和信号传导相关的基因变异与微生物组组成差异有关。这些结果提供了对植物修饰微生物群机制的更深入理解，并为育种宿主植物定制微生物群提供了途径。
这项研究得到了能源部科学办公室，生物和环境研究办公室;国家自然科学基金生态长期研究项目;以及农业部国家食品和农业研究所。
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