Published May 10, 2024
| Version v1
Publication
Open
Characteristics of the phyllosphere microbial community and its relationship with major aroma precursors during the tobacco maturation process
Creators
- 1. Yunnan Agricultural University
- 2. China Tobacco
- 3. Anhui Academy of Agricultural Sciences
- 4. Tobacco Research Institute
Description
Numerous bacteria, fungi and other microorganisms in the tobacco phyllosphere interstellar area participate in the physiological metabolism of plants by interacting with the host. However, there is currently little research on the characteristics of tobacco phyllosphere microbial communities, and the correlation between tobacco phyllosphere microbial communities and phyllosphere factor indicators is still unknown. Therefore, high-throughput sequencing technology based on the 16S rRNA/ITS1 gene was used to explore the diversity and composition characteristics of tobacco phyllosphere bacterial and fungal communities from different maturation processes, and to identify marker genera that distinguish phyllosphere microbial communities. In this study, the correlations between tobacco phyllosphere bacterial and fungal communities and the precursors of major aroma compounds were explored. The results showed that as the tobacco plants matured, the density of glandular trichomes on the tobacco leaves gradually decreased. The surface physicochemical properties of tobacco leaves also undergo significant changes. In addition, the overall bacterial alpha diversity in the tobacco phyllosphere area increased with maturation, while the overall fungal alpha diversity decreased. The beta diversity of bacteria and fungi in the tobacco phyllosphere area also showed significant differences. Specifically, with later top pruning time, the relative abundances of Acidisoma , Ralstonia , Bradyrhizobium , Alternaria and Talaromyces gradually increased, while the relative abundances of Pseudomonas , Filobassidium , and Tausonia gradually decreased. In the bacterial community, Acidisoma , Ralstonia , Bradyrhizobium , and Alternaria were significantly positively correlated with tobacco aroma precursors, with significant negative correlations with tobacco phyllosphere trichome morphology, while Pseudomonas showed the opposite pattern; In the fungal community, Filobasidium and Tausonia were significantly negatively correlated with tobacco aroma precursors, and significantly positively correlated with tobacco phyllosphere trichome morphology, while Alternaria showed the opposite pattern. In conclusion, the microbiota (bacteria and fungi) and aroma precursors of the tobacco phyllosphere change significantly as tobacco matures. The presence of Acidisoma , Ralstonia , Bradyrhizobium and Alternaria in the phyllosphere microbiota of tobacco may be related to the aroma precursors of tobacco.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تشارك العديد من البكتيريا والفطريات والكائنات الحية الدقيقة الأخرى في المنطقة الفيلسفيرية بين النجوم في التمثيل الغذائي الفسيولوجي للنباتات من خلال التفاعل مع المضيف. ومع ذلك، لا يوجد حاليًا سوى القليل من الأبحاث حول خصائص المجتمعات الميكروبية للغلاف النباتي للتبغ، ولا يزال الارتباط بين المجتمعات الميكروبية للغلاف النباتي للتبغ ومؤشرات عامل الغلاف النباتي غير معروف. لذلك، تم استخدام تقنية التسلسل عالية الإنتاجية القائمة على جين 16S rRNA/ITS1 لاستكشاف خصائص التنوع والتكوين للمجتمعات البكتيرية والفطرية للغلاف النباتي للتبغ من عمليات النضج المختلفة، ولتحديد أجناس العلامات التي تميز المجتمعات الميكروبية للغلاف النباتي. في هذه الدراسة، تم استكشاف الارتباطات بين المجتمعات البكتيرية والفطرية لفيلوسفير التبغ وسلائف المركبات العطرية الرئيسية. أظهرت النتائج أنه مع نضوج نباتات التبغ، انخفضت كثافة الشعيرات الغدية على أوراق التبغ تدريجيًا. كما تخضع الخصائص الفيزيائية الكيميائية السطحية لأوراق التبغ لتغيرات كبيرة. بالإضافة إلى ذلك، زاد التنوع الكلي لألفا البكتيرية في منطقة فيلوسفير التبغ مع النضج، في حين انخفض التنوع الكلي لألفا الفطرية. كما أظهر تنوع بيتا للبكتيريا والفطريات في منطقة فيلوسفير التبغ اختلافات كبيرة. على وجه التحديد، مع وقت التقليم الأعلى في وقت لاحق، زادت الوفرة النسبية للحمض، رالستونيا، براديزوبيوم، ألتيرناريا و تالاروميسيس تدريجيا، في حين أن الوفرة النسبية للزائفة ، فيلوباسيديوم، وتوسونيا انخفضت تدريجيا. في المجتمع البكتيري، ارتبطت الحموضة، ورالستونيا ، وبراديريزوبيوم، وألترناريا ارتباطًا إيجابيًا كبيرًا بسلائف رائحة التبغ، مع وجود ارتباطات سلبية كبيرة مع مورفولوجيا الشعيرات الدموية للتبغ، بينما أظهرت الزائفة النمط المعاكس ؛ في المجتمع الفطري، ارتبطت فيلوباسيديوم وتوسونيا ارتباطًا سلبيًا كبيرًا بسلائف رائحة التبغ، وارتبطت ارتباطًا إيجابيًا كبيرًا بمورفولوجيا الشعيرات الدموية للتبغ، بينما أظهرت ألترناريا النمط المعاكس. في الختام، تتغير الكائنات الحية الدقيقة (البكتيريا والفطريات) وسلائف الرائحة في فيلوسفير التبغ بشكل كبير مع نضوج التبغ. قد يكون وجود الورم الحمضي، رالستونيا ، براديزوبيوم وألترناريا في ميكروبات فيلوسفير للتبغ مرتبطًا بسلائف رائحة التبغ.Translated Description (French)
De nombreuses bactéries, champignons et autres micro-organismes de la zone interstellaire de la phyllosphère du tabac participent au métabolisme physiologique des plantes en interagissant avec l'hôte. Cependant, il existe actuellement peu de recherches sur les caractéristiques des communautés microbiennes de la phyllosphère du tabac, et la corrélation entre les communautés microbiennes de la phyllosphère du tabac et les indicateurs des facteurs de la phyllosphère est encore inconnue. Par conséquent, la technologie de séquençage à haut débit basée sur le gène 16S rRNA/ITS1 a été utilisée pour explorer la diversité et les caractéristiques de composition des communautés bactériennes et fongiques de la phyllosphère du tabac provenant de différents processus de maturation, et pour identifier les genres marqueurs qui distinguent les communautés microbiennes de la phyllosphère. Dans cette étude, les corrélations entre les communautés bactériennes et fongiques de la phyllosphère du tabac et les précurseurs des principaux composés aromatiques ont été explorées. Les résultats ont montré qu'à mesure que les plants de tabac mûrissaient, la densité des trichomes glandulaires sur les feuilles de tabac diminuait progressivement. Les propriétés physico-chimiques de surface des feuilles de tabac subissent également des changements importants. De plus, la diversité alpha bactérienne globale dans la zone de la phyllosphère du tabac augmentait avec la maturation, tandis que la diversité alpha fongique globale diminuait. La diversité bêta des bactéries et des champignons dans la zone de la phyllosphère du tabac a également montré des différences significatives. Plus précisément, avec le temps d'élagage supérieur ultérieur, les abondances relatives d' Acidisoma, Ralstonia , Bradyrhizobium , Alternaria et Talaromyces ont progressivement augmenté, tandis que les abondances relatives de Pseudomonas , Filobassidium et Tausonia ont progressivement diminué. Dans la communauté bactérienne, Acidisoma, Ralstonia , Bradyrhizobium et Alternaria étaient significativement corrélés positivement avec les précurseurs d'arômes de tabac, avec des corrélations négatives significatives avec la morphologie du trichome de la phyllosphère du tabac, tandis que Pseudomonas montrait le motif opposé ; Dans la communauté fongique, Filobasidium et Tausonia étaient significativement corrélés négativement avec les précurseurs d'arômes de tabac, et significativement corrélés positivement avec la morphologie du trichome de la phyllosphère du tabac, tandis qu'Alternaria montrait le motif opposé. En conclusion, le microbiote (bactéries et champignons) et les précurseurs d'arômes de la phyllosphère du tabac changent significativement à mesure que le tabac mûrit. La présence d'Acidisoma , Ralstonia , Bradyrhizobium et Alternaria dans le microbiote phyllosphérique du tabac peut être liée aux précurseurs d'arômes du tabac.Translated Description (Spanish)
Numerosas bacterias, hongos y otros microorganismos en el área interestelar de la filosfera del tabaco participan en el metabolismo fisiológico de las plantas al interactuar con el huésped. Sin embargo, actualmente hay poca investigación sobre las características de las comunidades microbianas de la filosfera del tabaco, y aún se desconoce la correlación entre las comunidades microbianas de la filosfera del tabaco y los indicadores del factor de la filosfera. Por lo tanto, se utilizó la tecnología de secuenciación de alto rendimiento basada en el gen 16S rRNA/ITS1 para explorar la diversidad y las características de composición de las comunidades bacterianas y fúngicas de la filosfera del tabaco de diferentes procesos de maduración, y para identificar géneros marcadores que distinguen a las comunidades microbianas de la filosfera. En este estudio, se exploraron las correlaciones entre las comunidades bacterianas y fúngicas de la filosfera del tabaco y los precursores de los principales compuestos aromáticos. Los resultados mostraron que a medida que las plantas de tabaco maduraban, la densidad de tricomas glandulares en las hojas de tabaco disminuía gradualmente. Las propiedades fisicoquímicas superficiales de las hojas de tabaco también sufren cambios significativos. Además, la diversidad alfa bacteriana general en el área de la filosfera del tabaco aumentó con la maduración, mientras que la diversidad alfa fúngica general disminuyó. La diversidad beta de bacterias y hongos en el área de la filosfera del tabaco también mostró diferencias significativas. Específicamente, con el tiempo de poda superior posterior, las abundancias relativas de Acidisoma, Ralstonia, Bradyrhizobium , Alternaria y Talaromyces aumentaron gradualmente, mientras que las abundancias relativas de Pseudomonas , Filobassidium y Tausonia disminuyeron gradualmente. En la comunidad bacteriana, Acidisoma, Ralstonia , Bradyrhizobium y Alternaria se correlacionaron significativamente de manera positiva con los precursores de aroma de tabaco, con correlaciones negativas significativas con la morfología del tricoma de la filosfera del tabaco, mientras que Pseudomonas mostró el patrón opuesto; En la comunidad fúngica, Filobasidium y Tausonia se correlacionaron significativamente de manera negativa con los precursores de aroma de tabaco, y se correlacionaron significativamente de manera positiva con la morfología del tricoma de la filosfera del tabaco, mientras que Alternaria mostró el patrón opuesto. En conclusión, la microbiota (bacterias y hongos) y los precursores de aroma de la filosfera del tabaco cambian significativamente a medida que el tabaco madura. La presencia de Acidisoma , Ralstonia , Bradyrhizobium y Alternaria en la microbiota filosfera del tabaco puede estar relacionada con los precursores aromáticos del tabaco.Files
pdf.pdf
Files
(7.5 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:833d4944edac68453219006e521f94f5
|
7.5 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- خصائص المجتمع الميكروبي للغلاف النباتي وعلاقته بسلائف الرائحة الرئيسية أثناء عملية نضج التبغ
- Translated title (French)
- Caractéristiques de la communauté microbienne de la phyllosphère et sa relation avec les principaux précurseurs d'arômes pendant le processus de maturation du tabac
- Translated title (Spanish)
- Características de la comunidad microbiana de la filosfera y su relación con los principales precursores de aroma durante el proceso de maduración del tabaco
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4396809154
- DOI
- 10.3389/fpls.2024.1346154
References
- https://openalex.org/W1816619206
- https://openalex.org/W1964704951
- https://openalex.org/W1977714151
- https://openalex.org/W1980550258
- https://openalex.org/W1980825820
- https://openalex.org/W1985234008
- https://openalex.org/W1989012709
- https://openalex.org/W1991155984
- https://openalex.org/W1994661954
- https://openalex.org/W1995724484
- https://openalex.org/W2014784495
- https://openalex.org/W2021038147
- https://openalex.org/W2025217389
- https://openalex.org/W2029268348
- https://openalex.org/W2034475154
- https://openalex.org/W2043103313
- https://openalex.org/W2070786986
- https://openalex.org/W2075843047
- https://openalex.org/W2084721480
- https://openalex.org/W2099679424
- https://openalex.org/W2103122457
- https://openalex.org/W2142649396
- https://openalex.org/W2182447371
- https://openalex.org/W2226553788
- https://openalex.org/W2317645507
- https://openalex.org/W2359368537
- https://openalex.org/W2370286709
- https://openalex.org/W2387811784
- https://openalex.org/W2390915204
- https://openalex.org/W2480816045
- https://openalex.org/W2508831532
- https://openalex.org/W2736610848
- https://openalex.org/W2780328329
- https://openalex.org/W2797526322
- https://openalex.org/W2883941526
- https://openalex.org/W2886506394
- https://openalex.org/W2911308050
- https://openalex.org/W2963276645
- https://openalex.org/W3001088855
- https://openalex.org/W3014306704
- https://openalex.org/W3015638302
- https://openalex.org/W3016210073
- https://openalex.org/W3022556159
- https://openalex.org/W3030441098
- https://openalex.org/W3084039772
- https://openalex.org/W3204456564
- https://openalex.org/W4211017947
- https://openalex.org/W4246602300
- https://openalex.org/W4284887187
- https://openalex.org/W4293206729
- https://openalex.org/W4295101112
- https://openalex.org/W4306767262
- https://openalex.org/W4322621722
- https://openalex.org/W4323314643
- https://openalex.org/W4377565513
- https://openalex.org/W4383264326
- https://openalex.org/W4384070573