Col-0和mfec会使叶微生物组突然变异。a、Col-0和mfec的表型、b、Col-0和mfec的表叶和所有叶子中的细菌的数量。分析c和d、Col-0和mfec叶子以及所有树叶中细菌种类的多样性,分析相对丰富。
享受写论文的过程。该研究还通过构建合成菌群系统(SyCol-0和SyComfec)和无菌栽培研究系统,探索合成菌群系统的功能。结果发现,SyComfec伴随着细菌感染,确实会引起不健康的植物(图2)。
图2比较SyncCol-0和SyncComfec影响植物健康的功能。a和b是在平板上生长的野生型伪南芥子,在接种了SyCol-0或SyComfec细菌溶液后,14天后显示了表型(a)和生物量(b)。c和d是野生型的伪南芥子在细菌系GnotoPots上接种了SyCol-0或Symfec细菌溶液的26天后的表叶型(c)和面积(c)(c)。e和f将SyCol-0或SyComfec细菌溶液注入野生拟南芥菜叶,浓度为108CFU/ml。
天后,叶子的形状(e)和叶子中的细菌数(f)。此后,他们进一步研究了mfec突变维持微生物组多样性的机制。根据体内外细菌相互作用的研究,细菌拮抗作用存在于mfec植物中,由于免疫路径(模式触发的免疫力)不足,所以在MIN7途径中细菌繁殖过剩。
个突变体使Firmicute和Proteobaacteria产生拮抗作用,进而菌群的多样性减少,菌群的平衡变差,最终引起植物叶的病害。另一方面,通过研究具有与另一个mfec相似的表型的突变体ben3(big2cad15F,表型依赖于cad15S15F),CAD1可能是控制树叶中微生物数量和多样性的关键下游遗传因子。模式触发免疫路径和MIN7途径,共同调节树叶中微生物的数量和多样性,不破坏菌群的平衡,保持植物的健康。这项研究是第一次在植物检疫不均衡和植物健康关系方面开拓植物科学新领域。有趣的是,植物像人类一样,为了维持植物的健康而进化遗传网络来调整微生物集团的稳定状态。而且,这个网络的一些元素和控制方法和人类非常相似。引起许多疾病)。从中期来看,
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篇论文的验证是论文答辩前的必要步骤。这项工作发现的植物控制网络中的重要基因在植物界是普遍的。
在不久的将来,要修饰植物中的这些遗传因子,调节微生物群的稳定状态,优化微生物群,改善植物的健康成长和抗环境威胁的能力,增加重要作物的产量,改善为人类生命服务的自然生态系统也许可以。陶涛博士在访问密歇根州立大学的学者野村健也博士和很多研究人员访问的时候发现了这样有趣的现象。
这个研究的参加机关是密歇根州立大学、华中农业大学、霍华德·休斯医学研究所、中国科学院和佛罗里达大学。