年海、连腾祥团队揭示不同测序方法对大豆耐涝根际微生物机制的影响

　　近日，我校农学院、国家大豆改良中心广东分中心年海教授团队在美国微生物协会（ASM）旗下的Microbiology Spectrum（即时影响因子8.48）期刊发表题为“Effects of waterlogging on soybean rhizosphere bacterial community using V4, LoopSeq and PacBio 16S rRNA sequence”的研究论文（论文在线网址： https://journals.asm.org/doi/10.1128/spectrum.02011-21 ）。

　　涝害胁迫是影响植物生长的主非生物胁迫之一。淹水导致土壤氧气含量的显著降低，从而对土壤养分利用效率和作物产量产生负面影响。大量研究表明植物在遭受胁迫时会招募有益微生物抵抗胁迫。然而，目前尚不清楚植物相关微生物群如何应对涝害胁迫。此外，关于微生物对胁迫的响应是否受到不同测序方法影响的报道也较少。

　　该项研究利用Illumina Miseq、LoopSeq和PacBio三代全长测序，研究了涝害对中性和酸性土壤大豆根际细菌群落结构的影响。三种测序方法的结果都表明，涝害胁迫显著改变了两种土壤的根际微生物群落结构，并增加了固氮微生物（Geobacter）的丰度。此外，与16S（Illumina Miseq）测序相比，全长（LoopSeq和PacBio）16S测序具有更高的分辨率。核心微生物和网络模块化分析显示，三种测序方法都发现涝害增加了与氮循环相关微生物的相对丰度，而LoopSeq和PacBio测序方法还发现涝害增加了与磷循环相关微生物的相对丰度。核心微生物和网络模块化分析进一步揭示，不同物种的富集可能在维持细菌群落结构和生态功能的稳定性方面起着核心作用。

　　该研究探讨了涝害条件下，根际富集的微生物在帮助大豆抵御涝害胁迫中的作用。与Illumina Miseq和PacBio测序相比，LoopSeq测序分别提供了更高的准确性和更低的测序价格，并且能够从复杂的环境微生物组样本中准确的进行物种分类和菌株鉴定。该研究不仅为揭示微生物协助大豆抵御涝害胁迫的机制提供新见解，也为针对环境微生物研究选择的测序方法提供参考。

三种测序方法的网络模块化和火山图分析

　　农学院2019级硕士研究生禹桃兵为论文第一作者，连腾祥副教授和年海教授为共同通讯作者。本研究得到国家重点研发计划项目（批准号2018YFD1000903）、广州科技创新发展基金项目（批准号202102020068）的资助（文图/农学院 连腾祥）。