农学院生物技术研究所揭示细菌微环境适应性新机制

编辑:admin 时间:2016年03月01日 访问次数:2080

2016年2月9日,国际学术权威刊物Nature出版集团旗下子刊《The ISME Journal》在线发表了浙江大学农学院生物技术研究所李斌副教授和周雪平教授课题组的最新研究成果“Multi-omics analysis of niche specificity provides new insights into ecological adaptation in bacteria ”(IF=9.302)。该研究利用多组学方法揭示了细菌微环境适应性新机制,朱勃博士和Muhammad Ibrahim博士为论文共同第一作者,李斌副教授和周雪平教授为共同通讯作者。
同一个种亲缘关系非常接近的菌株在自然生态中为何能扮演不同的功能一直是进化细菌学领域的研究热点。基于此,李斌副教授和周雪平教授课题组以分别扮演了植物病原菌、环境腐生菌、水稻病害生防菌和人体病原菌角色的Burkholderiaseminalis菌株0901,S9,R456和LMG24067为对象开展研究,不仅揭示了位点专化性在这些细菌菌株生态角色形成中的功能,更利用表型组学、基因组学、转录组学以及甲基化组学等研究手段,解析了这些亲缘关系接近的菌株适应不同微环境的分子机制。
分析结果表明,这些菌株适应不同的微环境可能受到基因水平转移,基因簇差异表达以及表观遗传学共同影响所导致的代谢改变。例如在植物致病菌的基因组上发现了大量的串联特异基因,这些基因在其它三个菌株上均未有同源基因,表明可能是通过基因的水平转移而获得的基因岛,表达分析发现了一组曾报道与植物致病密切相关的基因岛在病菌侵染植物时有统计显著高表达,一定程度上证明了基因水平转移在亲缘关系相近菌株的微环境适应性上的作用。该研究成果为细菌微环境适应性机制的研究提供了新的思路。
此外,课题组李斌副教授近年来还在水稻细菌性褐条病菌识别寄主水稻以及适应抗生素环境的分子机制方面开展了研究,相关工作分别发表在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学国家重点实验室开放课题、国家自然科学基金、浙江省杰出青年基金等资助。
(生物技术研究所)