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水产南繁种业创新中心茅云翔团队在红藻藻际微生物群落基因组功能解析研究方面取得新进展
来源:水产南繁种业创新中心 时间:2022-03-29 19:46 查看:0

近日,海南热带海洋学院崖州湾创新研究院茅云翔教授团队TOP期刊Frontiers in Microbiology微生物学前沿》发表了题为Metagenome-Assembled Genomes From Pyropia haitanensis Microbiome Provide Insights Into the Potential Metabolic Functions to the Seaweed”(坛紫菜微生物菌群基因组:潜在代谢功能对海藻的影响的研究成果,该研究展了对藻类与微生物成员之间潜在相互作用的理解,为未来利用微生物组工程技术实现高效、绿色的紫菜养殖提供了数据支持。

 

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研究背景

大型海藻表面栖息着丰富的微生物群落,构成了特殊的微生境。藻类与微生物之间存在密切的交互作用,藻类为微生物提供丰富的生源要素,微生物通过各类生命活动产生次级代谢化合物,从而影响宿主的生长。紫菜是一种重要的经济海藻。紫菜的生长发育与其表面附生微生物具有密切联系。以往对紫菜的附生微生物群落研究主要集中在微生物的多样性或特定分离类群微生物的功能上,往往会丢失群落的功能信息或只包含了整个群落中的一小部分。

研究结果

针对上述科学问题,茅云翔团队采用Genome-Centric Analysis的方法,在个体基因组水平上研究了坛紫菜的附生微生物的代谢潜力。采用宏基因组技术Binning从整个微生物群落的测序数据中成功组装202微生物基因组MAGs,这些MAGs代表附生微生物群落中的主要类群将已有数据库中紫菜相关微生物的系统发育多样性增加了50%,极大丰富了“紫菜相关微生物基因组数据库”。代谢功能分析显示,大部分附生微生物中碳固定途径缺失,表明微生物可能从外源环境,如宿主的分泌物中获得碳源,以支持自身的生命活动;在不同的微生物类别中,硝酸盐还原、牛磺酸代谢、有机磷溶解、1-氨基环丙烷-1-羧酸盐ACC降解、生长素和维生素B12合成等呈现功能冗余;其他代谢途径,如氨氧化、反硝化和硫化物氧化,仅在某些特定的微生物类群中被发现。本研究展了对藻类与微生物成员之间潜在相互作用的理解,为未来利用微生物组工程技术实现高效、绿色的紫菜养殖提供了数据支持。


 


研究团队

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该项研究工作海南热带海洋学院崖州湾创新研究院热带海洋生物资源利用与保护教育部重点实验室、中国海洋大学三亚海洋研究院等单位的相关学者合作完成。茅云翔教授为通讯作者,团队博士生王俊皓为第一作者,唐祥海副教授、莫照兰教授等为共同作者。相关工作得到国家自然科学基金、三亚崖州湾科技城研究计划项目的资助。

 

论文来源:

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00001. Junhao Wang, Xianghai Tang, Zhaolan Mo, Yunxiang Mao*(2022).Metagenome-Assembled Genomes From Pyropia haitanensis Microbiome Provide Insights Into the Potential Metabolic Functions to the Seaweed. Frontiers in Microbiology. 13:857901. doi: 10.3389/fmicb.2022.857901

00002. 

 

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论文链接:

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2022.857901/full

 

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(供稿:水产南繁种业创新中心)