2016年2月9日,國際學(xué)術(shù)權(quán)威刊物Nature出版集團(tuán)旗下子刊《The ISME Journal》在線發(fā)表了浙江大學(xué)農(nóng)學(xué)院生物技術(shù)研究所李斌副教授和周雪平教授課題組的最新研究成果“Multi-omics analysis of niche specificity provides new insights into ecological adaptation in bacteria ”(IF=9.302)。該研究利用多組學(xué)方法揭示了細(xì)菌微環(huán)境適應(yīng)性新機制,朱勃博士和Muhammad Ibrahim博士為論文共同第一作者,李斌副教授和周雪平教授為共同通訊作者。
同一個種親緣關(guān)系非常接近的菌株在自然生態(tài)中為何能扮演不同的功能一直是進(jìn)化細(xì)菌學(xué)領(lǐng)域的研究熱點?;诖耍畋蟾苯淌诤椭苎┢浇淌谡n題組以分別扮演了植物病原菌、環(huán)境腐生菌、水稻病害生防菌和人體病原菌角色的Burkholderiaseminalis菌株0901,S9,R456和LMG24067為對象開展研究,不僅揭示了位點專化性在這些細(xì)菌菌株生態(tài)角色形成中的功能,更利用表型組學(xué)、基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)以及甲基化組學(xué)等研究手段,解析了這些親緣關(guān)系接近的菌株適應(yīng)不同微環(huán)境的分子機制。
分析結(jié)果表明,這些菌株適應(yīng)不同的微環(huán)境可能受到基因水平轉(zhuǎn)移,基因簇差異表達(dá)以及表觀遺傳學(xué)共同影響所導(dǎo)致的代謝改變。例如在植物致病菌的基因組上發(fā)現(xiàn)了大量的串聯(lián)特異基因,這些基因在其它三個菌株上均未有同源基因,表明可能是通過基因的水平轉(zhuǎn)移而獲得的基因島,表達(dá)分析發(fā)現(xiàn)了一組曾報道與植物致病密切相關(guān)的基因島在病菌侵染植物時有統(tǒng)計顯著高表達(dá),一定程度上證明了基因水平轉(zhuǎn)移在親緣關(guān)系相近菌株的微環(huán)境適應(yīng)性上的作用。該研究成果為細(xì)菌微環(huán)境適應(yīng)性機制的研究提供了新的思路。
此外,課題組李斌副教授近年來還在水稻細(xì)菌性褐條病菌識別寄主水稻以及適應(yīng)抗生素環(huán)境的分子機制方面開展了研究,相關(guān)工作分別發(fā)表在Nature旗下出版物Scientific Reports (2014, 4:5698;2016, 6:22241)。
研究工作得到了水稻生物學(xué)國家重點實驗室開放課題、國家自然科學(xué)基金、浙江省杰出青年基金等資助。
(生物技術(shù)研究所)
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