近日，中山大學(xué)教授李文均團(tuán)隊(duì)在荒漠特殊生境微生物暗物質(zhì)資源研究方面取得重要進(jìn)展。相關(guān)成果發(fā)表于npj Biofilms and Microbiomes。

論文第一作者、中山大學(xué)-嘉應(yīng)學(xué)院聯(lián)合基地博士后李帥表示，荒漠約占全球陸地總面積的1/3，是地球上面積最大、研究最不充分的生境之一，同時(shí)也是地球微生物多樣性的重要寶庫(kù)。對(duì)荒漠生態(tài)系統(tǒng)的微生物多樣性、組成和功能進(jìn)行剖析，將有助于了解旱地生命帶來(lái)的全球變化、威脅與機(jī)遇。

該研究以挖掘沙漠土壤微生物暗物質(zhì)為例，提出了一種融合了培養(yǎng)組學(xué)和宏基因組學(xué)方法（全長(zhǎng)16S rRNA擴(kuò)增子和鳥(niǎo)槍法測(cè)序）的多組學(xué)研究策略，即基于培養(yǎng)組的宏基因組學(xué)（CBM）。研究結(jié)果表明，將高分辨率的CBM方法與直接宏基因組測(cè)序相結(jié)合，能夠深入剖析和挖掘沙漠土壤中的微生物暗物質(zhì)資源。

論文共同通訊作者李文均表示，盡管基于直接宏基因組學(xué)測(cè)序或培養(yǎng)組學(xué)的微生物組學(xué)研究不斷取得令人振奮的重要發(fā)現(xiàn)，但這兩種技術(shù)目前仍存在諸多局限性。在此之前，尚未有結(jié)合培養(yǎng)組學(xué)和培養(yǎng)富集宏基因組測(cè)序兩種方法對(duì)沙漠微生物組進(jìn)行挖掘的研究報(bào)道。

作為一種整合的多組學(xué)研究策略，CBM能夠通過(guò)提高ASVs和高/中質(zhì)量MAGs的恢復(fù)率，極大提高沙漠土壤微生物組的分類(lèi)和功能分辨率，并且重要的是它能在宏基因組測(cè)序結(jié)果的指導(dǎo)下對(duì)感興趣的微生物進(jìn)行恢復(fù)性分離。得益于物種水平的分析，研究還揭示了沙漠土壤中尚未被充分開(kāi)發(fā)的細(xì)菌新資源的巨大潛力。

此外，多重條件組合下的培養(yǎng)組學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果為分離沙漠土壤中某些特殊或新的細(xì)菌類(lèi)群也提供了重要參考。有了這些數(shù)據(jù)，我們能更好地了解沙漠微生物的群落組成和分布、微生物之間的相互作用、環(huán)境適應(yīng)機(jī)制以及物種基因庫(kù)。

“基于培養(yǎng)組的宏基因組學(xué)，為深入認(rèn)識(shí)和挖掘微生物組樣本中的暗物質(zhì)資源提供了一個(gè)新的視角，尤其是那些來(lái)自于極端或特殊生境的樣本?！崩钗木f(shuō)。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/s41522-023-00439-8

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