Identifying plant genes shaping microbiota composition in the barley rhizosphere.
Identifying plant genes shaping microbiota composition in the barley rhizosphere.
复制标题
DOI：
10.1038/s41467-022-31022-y
复制
发表时间：
2022-06-16
影响因子：
16.6
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
利用土壤微生物实现作物可持续生产的先决条件是鉴定影响根际（根与土壤的界面）微生物群组成的植物基因。在这里，我们使用宏基因组学信息作为外部定量表型来绘制大麦（全球第四大栽培谷物）的野生和驯化基因型根际微生物群的宿主遗传决定因素。我们确定了对根际群落组成有主要影响的少数位点。其中一个被命名为QRMC-3HS，是微生物群组成的主要决定因素。我们对土壤生长的兄弟系进行了比较根RNA-seq分析，这些系含有QRMC-3HS的对比等位基因，并承载了对比微生物。这使我们能够确定三个主要的候选基因，包括大麦基因组结构变异区域的核苷酸结合-亮氨酸富重复（NLR）基因。我们的研究结果为作物改良对植物形成根际微生物能力的影响提供了见解。利用土壤微生物促进作物可持续生产的先决条件是确定影响根际微生物群组成的植物基因。在这里，作者报告了大麦根际微生物组组成的qtl和相关候选基因。
A prerequisite to exploiting soil microbes for sustainable crop production is the identification of the plant genes shaping microbiota composition in the rhizosphere, the interface between roots and soil. Here, we use metagenomics information as an external quantitative phenotype to map the host genetic determinants of the rhizosphere microbiota in wild and domesticated genotypes of barley, the fourth most cultivated cereal globally. We identify a small number of loci with a major effect on the composition of rhizosphere communities. One of those, designated the QRMC-3HS, emerges as a major determinant of microbiota composition. We subject soil-grown sibling lines harbouring contrasting alleles at QRMC-3HS and hosting contrasting microbiotas to comparative root RNA-seq profiling. This allows us to identify three primary candidate genes, including a Nucleotide-Binding-Leucine-Rich-Repeat (NLR) gene in a region of structural variation of the barley genome. Our results provide insights into the footprint of crop improvement on the plant’s capacity of shaping rhizosphere microbes. A prerequisite to exploiting soil microbes for sustainable crop production is the identification of the plant genes shaping microbiota composition in the rhizosphere. Here, the authors report QTLs and the associated candidate genes underlying rhizosphere microbiome composition in barley.
登录
查看更多内容
DOI：
10.1038/s41396-021-00993-z
发表时间：
2021-11
期刊：
The ISME journal
影响因子：
--
作者：
Deng S;Caddell DF;Xu G;Dahlen L;Washington L;Yang J;Coleman-Derr D
通讯作者：
Coleman-Derr D
DOI：
10.1038/ismej.2012.8
发表时间：
2012-08
期刊：
The ISME journal
影响因子：
--
作者：
通讯作者：
--
影响因子：
48
作者：
Callahan BJ;McMurdie PJ;Rosen MJ;Han AW;Johnson AJ;Holmes SP
通讯作者：
Holmes SP
影响因子：
1.2
作者：
Cingolani, Pablo;Platts, Adrian;Ruden, Douglas M.
通讯作者：
Ruden, Douglas M.
影响因子：
64.8
作者：
Bai, Yang;Mueller, Daniel B.;Schulze-Lefert, Paul
通讯作者：
Schulze-Lefert, Paul