基于高通量测序技术分析云南细胞质雄性不育水稻种子中内生细菌群落组成和多样性

《Antonie van Leeuwenhoek》：High-throughput sequencing-based profiling of endophytic bacterial community composition and diversity in seeds of Yunnan cytoplasmic male-sterile rice

云南CMS水稻品种42个样本测序分析显示种子内生菌以Proteobacteria为主（91.53%-99.95%），属水平Pantoea（64.29%-93.11%）、Xanthomonas（1.08%-16.97%）和Kosakonia（0.46%-12.66%）构成核心菌群，α和β多样性分析表明菌群结构高度稳定一致。这是首次全面解析云南CMS水稻种子核心微生物组。

摘要

作为中国重要的粮食作物，杂交水稻对国家粮食安全和供应具有重大意义。细胞质雄性不育（CMS）水稻是杂交水稻技术的关键组成部分，而植物内生菌，尤其是种子内生菌，在促进植物生长和繁殖方面发挥着重要作用。因此，了解CMS水稻中种子内生菌的多样性和群落结构对于杂交水稻技术至关重要。然而，这一领域的相关研究仍然很少。本研究利用Illumina NovaSeq 6000高通量测序技术，系统分析了14个云南CMS水稻品种（共42个样本）中种子内生细菌的多样性和群落结构特征，旨在阐明其核心微生物群落结构和多样性。共鉴定出503个操作分类单元（OTUs）。在门水平上，所有样本中的优势微生物类群均为变形菌门（相对丰度为91.53–99.95%）。在属水平上，核心微生物群落由Pantoea（64.29–93.11%）、Xanthomonas（1.08–16.97%）和Kosakonia（0.46–12.66%）组成。α-多样性和β-多样性分析均显示各品种间没有显著差异，表明云南CMS水稻种质中的内生菌群落具有高度稳定性和保守性。本研究首次全面描述了云南CMS水稻品系的种子相关核心微生物组特征。

图形摘要