Published March 26, 2019
| Version v1
Publication
Open
Endophytic Communities of Transgenic Poplar Were Determined by the Environment and Niche Rather Than by Transgenic Events
Creators
- 1. Research Institute of Forestry
- 2. Chinese Academy of Forestry
- 3. State Forestry and Grassland Administration
- 4. Chinese Academy of Agricultural Sciences
- 5. Nanjing Forestry University
Description
Microbial communities associated with plants represent key determinants of plant health, survival, and growth. However, a good understanding of the structural composition of the bacterial and fungal microbiome present in different plant tissues and growing environments, especially in transgenic woody plants, is required. In the present study, we hypothesized that environmental conditions, ecological niches, and transgenic events could influence the community structure of plant-associated microorganisms (bacterial and fungal endophytes). We sampled the root and stem endospheres of field-grown transgenic and non-transgenic poplar trees (Populus alba × P. berolinensis) and applied 16S rRNA and internal transcribed spacer amplicon Illumina MiSeq sequencing to determine the bacterial and fungal communities associated with the different plant habitats and tissues. We found that actinobacteria, proteobacteria, bacteroidetes, and firmicutes were the dominant endophytic bacteria, and the fungal community was dominated by dothideomycetes, agaricomycetes, leotiomycetes, and sordariomycetes. In conclusion, transgenic events did not affect the endophytic bacterial and fungal diversity of poplar trees. The bacterial and fungal community structure depends on the pH and the soil organic matter content. Each plant tissue represents a unique ecological niche for the microbial communities. Finally, we identified the indicator operational taxonomic units (OTUs) and core microbiome associated with the different plant tissues of Populus and different environmental conditions. The results provide a basis for further study of host-microbial interactions with the identified abundant OTUs of Populus.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تمثل المجتمعات الميكروبية المرتبطة بالنباتات المحددات الرئيسية لصحة النبات وبقائه ونموه. ومع ذلك، هناك حاجة إلى فهم جيد للتكوين الهيكلي للميكروبيوم البكتيري والفطري الموجود في الأنسجة النباتية المختلفة وبيئات النمو، وخاصة في النباتات الخشبية المعدلة وراثيا. في هذه الدراسة، افترضنا أن الظروف البيئية والمنافذ البيئية والأحداث المعدلة وراثيًا يمكن أن تؤثر على البنية المجتمعية للكائنات الحية الدقيقة المرتبطة بالنباتات (النباتات الداخلية البكتيرية والفطرية). أخذنا عينات من الغلاف الداخلي للجذر والجذع لأشجار الحور المعدلة وراثيًا وغير المعدلة وراثيًا (Populus alba × P. berolinensis) وقمنا بتطبيق الحمض النووي الريبوزي 16S وتسلسل أمبليكون MiSeq المكتوب داخليًا لتحديد المجتمعات البكتيرية والفطرية المرتبطة بالموائل والأنسجة النباتية المختلفة. وجدنا أن البكتيريا الشعاعية والبروتينية والجرثومية والثابتة كانت البكتيريا الداخلية المهيمنة، وكان المجتمع الفطري يهيمن عليه الفطريات الدوثيدية والفطريات الغاريقية والفطريات البيضاء والفطريات السوردارية. في الختام، لم تؤثر الأحداث المعدلة وراثيًا على التنوع البكتيري والفطري لأشجار الحور. يعتمد هيكل المجتمع البكتيري والفطري على درجة الحموضة ومحتوى المادة العضوية في التربة. يمثل كل نسيج نباتي مكانة بيئية فريدة للمجتمعات الميكروبية. أخيرًا، حددنا وحدات التصنيف التشغيلية للمؤشر (OTUs) والميكروبيوم الأساسي المرتبط بالأنسجة النباتية المختلفة لـ Populus والظروف البيئية المختلفة. توفر النتائج أساسًا لمزيد من الدراسة للتفاعلات بين المضيف والميكروبات مع وحدات العلاج المهني الوفيرة التي تم تحديدها في Populus.Translated Description (French)
Les communautés microbiennes associées aux plantes représentent des déterminants clés de la santé, de la survie et de la croissance des plantes. Cependant, une bonne compréhension de la composition structurelle du microbiome bactérien et fongique présent dans différents tissus végétaux et environnements de culture, en particulier dans les plantes ligneuses transgéniques, est nécessaire. Dans la présente étude, nous avons émis l'hypothèse que les conditions environnementales, les niches écologiques et les événements transgéniques pourraient influencer la structure communautaire des micro-organismes associés aux plantes (endophytes bactériens et fongiques). Nous avons échantillonné les endosphères racinaires et souches de peupliers transgéniques et non transgéniques cultivés sur le terrain (Populus alba × P. berolinensis) et appliqué le séquençage de l'ARNr 16S et de l'amplicon de l'espaceur interne transcrit Illumina MiSeq pour déterminer les communautés bactériennes et fongiques associées aux différents habitats et tissus végétaux. Nous avons constaté que les actinobactéries, les protéobactéries, les bactéroïdes et les firmicutes étaient les bactéries endophytes dominantes, et que la communauté fongique était dominée par les dothidéomycètes, les agaricomycètes, les leotiomycètes et les sordariomycètes. En conclusion, les événements transgéniques n'ont pas affecté la diversité bactérienne et fongique endophytique des peupliers. La structure de la communauté bactérienne et fongique dépend du pH et de la teneur en matière organique du sol. Chaque tissu végétal représente une niche écologique unique pour les communautés microbiennes. Enfin, nous avons identifié les unités taxonomiques opérationnelles indicatrices (OTU) et le microbiome de base associés aux différents tissus végétaux de Populus et aux différentes conditions environnementales. Les résultats fournissent une base pour une étude plus approfondie des interactions hôte-microbien avec les OTUs abondantes identifiées de Populus.Translated Description (Spanish)
Las comunidades microbianas asociadas con las plantas representan determinantes clave de la salud, la supervivencia y el crecimiento de las plantas. Sin embargo, se requiere una buena comprensión de la composición estructural del microbioma bacteriano y fúngico presente en diferentes tejidos vegetales y entornos de cultivo, especialmente en plantas leñosas transgénicas. En el presente estudio, planteamos la hipótesis de que las condiciones ambientales, los nichos ecológicos y los eventos transgénicos podrían influir en la estructura de la comunidad de microorganismos asociados a plantas (endófitos bacterianos y fúngicos). Muestreamos las endosferas de raíces y tallos de álamos transgénicos y no transgénicos cultivados en el campo (Populus alba × P. berolinensis) y aplicamos ARNr 16S y la secuenciación interna del amplicón espaciador transcrito Illumina MiSeq para determinar las comunidades bacterianas y fúngicas asociadas con los diferentes hábitats y tejidos de las plantas. Encontramos que las actinobacterias, proteobacterias, bacteroidetes y firmicutes eran las bacterias endofíticas dominantes, y la comunidad fúngica estaba dominada por dothideomycetes, agaricomycetes, leotiomycetes y sordariomycetes. En conclusión, los eventos transgénicos no afectaron la diversidad bacteriana y fúngica endofítica de los álamos. La estructura de la comunidad bacteriana y fúngica depende del pH y del contenido de materia orgánica del suelo. Cada tejido vegetal representa un nicho ecológico único para las comunidades microbianas. Finalmente, identificamos el indicador unidades taxonómicas operativas (OTU) y el microbioma central asociado con los diferentes tejidos vegetales de Populus y las diferentes condiciones ambientales. Los resultados proporcionan una base para un estudio adicional de las interacciones microbianas del huésped con las OTU abundantes identificadas de Populus.Files
pdf.pdf
Files
(4.5 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:81b55e97d83ec97b8b7a07442913c3d5
|
4.5 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تم تحديد المجتمعات الفطرية للحور المعدل وراثيا من قبل البيئة والمكان بدلا من الأحداث المعدلة وراثيا
- Translated title (French)
- Les communautés endophytes de peupliers transgéniques ont été déterminées par l'environnement et la niche plutôt que par les événements transgéniques
- Translated title (Spanish)
- Las comunidades endofíticas de álamos transgénicos fueron determinadas por el medio ambiente y el nicho en lugar de por eventos transgénicos
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2920870861
- DOI
- 10.3389/fmicb.2019.00588
References
- https://openalex.org/W1627277677
- https://openalex.org/W1761036013
- https://openalex.org/W1909196679
- https://openalex.org/W1976119978
- https://openalex.org/W1980609168
- https://openalex.org/W1980805065
- https://openalex.org/W1999995951
- https://openalex.org/W2000259070
- https://openalex.org/W2003836491
- https://openalex.org/W2006146196
- https://openalex.org/W2011096155
- https://openalex.org/W2012367108
- https://openalex.org/W2020064921
- https://openalex.org/W2020350008
- https://openalex.org/W2025790945
- https://openalex.org/W2026607019
- https://openalex.org/W2028018095
- https://openalex.org/W2028596084
- https://openalex.org/W2032663427
- https://openalex.org/W2038838030
- https://openalex.org/W2043381813
- https://openalex.org/W2053925957
- https://openalex.org/W2061186986
- https://openalex.org/W2064651289
- https://openalex.org/W2068911704
- https://openalex.org/W2072355839
- https://openalex.org/W2079377536
- https://openalex.org/W2081543098
- https://openalex.org/W2082376470
- https://openalex.org/W2086657056
- https://openalex.org/W2091588254
- https://openalex.org/W2093019148
- https://openalex.org/W2094567010
- https://openalex.org/W2097970396
- https://openalex.org/W2099906506
- https://openalex.org/W2102226765
- https://openalex.org/W2107532857
- https://openalex.org/W2116133481
- https://openalex.org/W2120986221
- https://openalex.org/W2125138806
- https://openalex.org/W2127602818
- https://openalex.org/W2131271579
- https://openalex.org/W2136322518
- https://openalex.org/W2136879569
- https://openalex.org/W2137114274
- https://openalex.org/W2138213253
- https://openalex.org/W2139044426
- https://openalex.org/W2145151319
- https://openalex.org/W2157107905
- https://openalex.org/W2157554024
- https://openalex.org/W2159106576
- https://openalex.org/W2163552585
- https://openalex.org/W2167576276
- https://openalex.org/W2170485159
- https://openalex.org/W2178973978
- https://openalex.org/W2185328945
- https://openalex.org/W2190387738
- https://openalex.org/W2237685333
- https://openalex.org/W2270066261
- https://openalex.org/W2290117362
- https://openalex.org/W2313497823
- https://openalex.org/W2340506883
- https://openalex.org/W2373105510
- https://openalex.org/W2463388901
- https://openalex.org/W2518124032
- https://openalex.org/W2521987248
- https://openalex.org/W2525560455
- https://openalex.org/W2589351926
- https://openalex.org/W2598033973
- https://openalex.org/W2610525238
- https://openalex.org/W2620650263
- https://openalex.org/W2769557569
- https://openalex.org/W2778328419
- https://openalex.org/W2791824151
- https://openalex.org/W2796479622
- https://openalex.org/W2802162109
- https://openalex.org/W2886506394
- https://openalex.org/W2886996335
- https://openalex.org/W2887980268
- https://openalex.org/W2889456787
- https://openalex.org/W2898475803
- https://openalex.org/W2910945436
- https://openalex.org/W4244942905
- https://openalex.org/W605490654
- https://openalex.org/W885045794