从Rhizophagus irregularis菌丝体中分离出的一种嗜磷细菌Paraburkholderia sp. DD10的完整基因组序列

【字体: 时间:2026年02月14日 来源:Microbiology Resource Announcements 0.6

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  Paraburkholderia sp. strain DD10,分离自根际真菌Rhizophagus irregularis菌丝的土壤,基因组测序显示其含1个染色体、1个质粒和1个拟核体,总长7684915 bp,预测基因6941个。通过牛津纳米孔测序和Flye组装,结合NCBI PGAP注释,揭示该菌具有脱磷能力并沿真菌菌丝生长,促进植物磷吸收。

  

摘要

本公告描述了来自草地土壤的Paraburkholderia sp. DD10菌株的基因组。该菌株与丛枝菌根真菌Rhizophagus irregularis的菌丝有关联。通过Oxford纳米孔测序和基因组组装,获得了长度为7,684,915 bp的序列,其中包含6,941个预测基因,由1条染色体、1条染色质和1个质粒组成。

公告

菌丝层是指与真菌菌丝相关联的细菌群落,这是一个高度特殊化的环境,其中细菌多样性受到真菌的显著影响(1)。Paraburkholderia DD10菌株是一种革兰氏阴性、杆状、可移动的细菌,从丛枝菌根真菌Rhizophagus irregularis的根外菌丝层中分离得到。该菌株是研究细菌-菌根真菌相互作用机制的宝贵工具。
该细菌是通过捕捉实验分离得到的。在播种时,将R. irregularis DAOM197198菌株的1,000个孢子接种到亚麻植物(Linum usitatissimum,Erodor品种)中。培养在双室系统中进行,只有真菌菌丝能够通过10 μm的网孔进入第二个室。两个室中都添加了细粒和粗粒沸石作为基质。植物用0.5× Long Ashton溶液进行灌溉(2),而第二个室则添加了植酸(0.3 mmol)和硝酸盐(2.5 mmol)。从一块草地土壤(坐标42°31′49.3″ N, 2°59′06.3″ E)中提取的渗滤液被引入真菌室。8周后,根据Zhang等人的方法(3)分离出在真菌菌丝上生长的细菌。将菌丝层细菌悬浮液用10%胰蛋白酶大豆肉汤洗涤并连续稀释,以便在每个平板上获得单个细菌菌落。通过简单的实验测试(4),在24°C下检测细菌降解植酸的能力,并在24°C的暗室中观察其在R. irregularis菌丝上的生长情况(持续2–3周)。在双室体外系统中评估其生长情况,即在第二个室中接种OD 0.1稀释度的细菌培养物。DD10菌株同时具备这两种特性,并能利用菌丝在异质土壤中获取磷(5)。从在28°C下振荡培养72小时的Luria-Bertani液体培养物中分离出DD10的DNA。将细胞悬浮液离心后,使用Macherey-Nagel公司的NucleoBond试剂盒(包括Set III和AGX100柱)纯化DNA。按照Oxford Nanopore Technologies公司的Rapid Barcoding Kit 96 V14试剂盒说明书制备测序文库(未进行剪切或大小筛选)。测序使用Oxford Nanopore MinION仪器和R10.4流动池完成,数据采集由MinKNOW软件实现。碱基调用和读取质量控制(包括错误校正和接头修剪)使用Dorado 0.6.1软件在计算集群(Bioinfo Genotoul,图卢兹奥克西塔尼)上完成。测序得到的平均读长(N50)为7.7 kb,共获得136,564条原始读段。使用长读长组装工具Flye 2.9.2(6)进行de novo组装。基因组未进行旋转处理。注释工作使用NCBI Prokaryotic Genome Annotation Pipeline(PGAP)6.10(7)完成。
最终得到3个contig,分别对应一条4 Mbp的环状DNA链、一条3.4 Mbp的染色质和一条212 kbp的质粒。基因组的特征在表1中展示。最接近的的分类单元是Paraburkholderia terricola(分类ID 169427:SAMN05192548),相似度为97%,鉴定使用TYGS软件(9)。共预测出6,941个基因,使用Operon mapper v.1软件确定操作子的数量(10)。使用BUSCO 5.8.3(11)分析基因组的完整性,结果显示其与Burkholderiales组的688个基因具有100%的一致性,其中有两个基因存在重复拷贝。所有软件均使用默认参数,除非另有说明。
表1
表1 Paraburkholderia sp. DD10的基因组信息
特征 Paraburkholderia DD10的数值
总长度(bp) 7,684,915
GC含量% 63.5%
预测基因数 6,941
预测的蛋白质编码基因数 6,710
操作子sRNA数量 4,070

致谢

本项目由BioPlantProducts联合实验室开展,该实验室是公共研究机构LRSV与DE SANGOSSE公司的合作成果,得到了奥克西塔尼大区的共同资助(项目GRAINE-BioPlantProducts)。LRSV植物科学实验室(LRSV)隶属于TULIP卓越实验室(ANR-10-LABX-41),并受益于“TULIP-GS大学研究学院”(ANR-18-EURE-0019)的支持。Jennifer Simm获得了法国高等教育与研究部的博士奖学金资助(3)。
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