Published July 19, 2021
| Version v1
Publication
Open
Microbiome Fingerprint as Biomarker for Geographical Origin and Heredity in Crocus sativus: A Feasibility Study
Creators
- 1. University of Jammu
- 2. National Centre for Biological Sciences
- 3. Tata Institute of Fundamental Research
- 4. Indian Institute of Technology Bombay
- 5. Josephinum Research
- 6. Mohammed V University
Description
Host–microbiome interactions are specific and not random, making them defining entities for the host. The hypothesis proposed by various researchers earlier, that both plants and animals harbor specific inheritable core microbiome, is being augmented in the present study. Additionally, a case for using microbial fingerprint as a biomarker, not only for plant identification but also as a geographical indicator, has been investigated, taking Crocus sativus , saffron, as a study material. Crocus sativus , a monogenetic herb, on account of its male sterility and vegetative propagation, is reported to lack genome based molecular markers. Cormosphere microbiome (microbiome associated with corm) has been compared across three geographical locations, in two continents, to identify the core and unique microbiome, during the vegetative phase of its growth. Microbiome analysis done at phylum and genus level, using next generation sequencing technology, revealed that cormosphere at three locations harbored common phyla. At genus level, 24 genera were found common to all three geographical locations, indicating them to be part of the core microbiome of saffron. However, there were some bacterial genera unique to Kashmir, Kishtwar, and Morocco that can be used to develop microbial markers/geographical indicators for saffron grown in these regions. This is a preliminary study, indicating that the location specific bacterial community can be used to develop microbial barcodes but needs further augmentation with high coverage data from other saffron growing geographical regions.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
التفاعلات بين المضيف والميكروبيوم محددة وليست عشوائية، مما يجعلها كيانات محددة للمضيف. الفرضية التي اقترحها العديد من الباحثين في وقت سابق، أن كل من النباتات والحيوانات تؤوي ميكروبيومًا أساسيًا وراثيًا محددًا، يتم زيادتها في الدراسة الحالية. بالإضافة إلى ذلك، تم التحقيق في حالة استخدام البصمة الميكروبية كمؤشر حيوي، ليس فقط لتحديد النبات ولكن أيضًا كمؤشر جغرافي، مع أخذ الزعفران ، الزعفران، كمادة للدراسة. يقال إن الزعفران السطحي، وهو عشب أحادي الجين، بسبب عقمه الذكوري وانتشاره الخضري، يفتقر إلى العلامات الجزيئية القائمة على الجينوم. تمت مقارنة ميكروبيوم الغلاف الجوي (الميكروبيوم المرتبط بالكورم) عبر ثلاثة مواقع جغرافية، في قارتين، لتحديد الميكروبيوم الأساسي والفريد، خلال المرحلة النباتية من نموه. كشف تحليل الميكروبيوم الذي تم إجراؤه على مستوى الشعبة والجنس، باستخدام تقنية تسلسل الجيل التالي، أن الكورموسفير في ثلاثة مواقع يأوي شعبًا مشتركة. على مستوى الجنس، تم العثور على 24 جنسًا مشتركًا في جميع المواقع الجغرافية الثلاثة، مما يشير إلى أنها جزء من الميكروبيوم الأساسي للزعفران. ومع ذلك، كانت هناك بعض الأجناس البكتيرية الفريدة لكشمير وكشتوار والمغرب التي يمكن استخدامها لتطوير علامات ميكروبية/مؤشرات جغرافية للزعفران المزروع في هذه المناطق. هذه دراسة أولية، تشير إلى أنه يمكن استخدام المجتمع البكتيري الخاص بالموقع لتطوير الباركود الميكروبي ولكنه يحتاج إلى مزيد من التعزيز ببيانات تغطية عالية من مناطق جغرافية أخرى لزراعة الزعفران.Translated Description (French)
Les interactions hôte-microbiome sont spécifiques et non aléatoires, ce qui en fait des entités déterminantes pour l'hôte. L'hypothèse proposée par divers chercheurs plus tôt, selon laquelle les plantes et les animaux abritent un microbiome central héréditaire spécifique, est renforcée dans la présente étude. De plus, un cas d'utilisation d'empreintes digitales microbiennes comme biomarqueur, non seulement pour l'identification des plantes, mais aussi comme indicateur géographique, a été étudié, en prenant Crocus sativus , safran, comme matériau d'étude. Crocus sativus , une plante monogénétique, en raison de sa stérilité mâle et de sa propagation végétative, manquerait de marqueurs moléculaires basés sur le génome. Le microbiome de la cormosphère (microbiome associé au corm) a été comparé sur trois sites géographiques, sur deux continents, pour identifier le microbiome central et unique, pendant la phase végétative de sa croissance. L'analyse du microbiome effectuée au niveau du phylum et du genre, à l'aide de la technologie de séquençage de nouvelle génération, a révélé que la cormosphère à trois endroits abritait des phylums communs. Au niveau du genre, 24 genres ont été trouvés communs aux trois emplacements géographiques, ce qui indique qu'ils font partie du microbiome central du safran. Cependant, certains genres bactériens uniques au Cachemire, au Kishtwar et au Maroc peuvent être utilisés pour développer des marqueurs microbiens/indicateurs géographiques pour le safran cultivé dans ces régions. Il s'agit d'une étude préliminaire, indiquant que la communauté bactérienne spécifique à l'emplacement peut être utilisée pour développer des codes-barres microbiens, mais nécessite une augmentation supplémentaire avec des données de couverture élevées provenant d'autres régions géographiques de culture du safran.Translated Description (Spanish)
Las interacciones entre el anfitrión y el microbioma son específicas y no aleatorias, lo que las convierte en entidades definitorias para el anfitrión. La hipótesis propuesta por varios investigadores anteriormente, de que tanto las plantas como los animales albergan un microbioma central hereditario específico, se está aumentando en el presente estudio. Además, se ha investigado un caso para usar la huella dactilar microbiana como biomarcador, no solo para la identificación de plantas sino también como indicador geográfico, tomando Crocus sativus , azafrán, como material de estudio. Se informa que Crocus sativus , una hierba monogenética, debido a su esterilidad masculina y propagación vegetativa, carece de marcadores moleculares basados en el genoma. El microbioma de la cormosfera (microbioma asociado con el cormo) se ha comparado en tres ubicaciones geográficas, en dos continentes, para identificar el microbioma central y único, durante la fase vegetativa de su crecimiento. El análisis del microbioma realizado a nivel de filo y género, utilizando tecnología de secuenciación de próxima generación, reveló que la cormosfera en tres ubicaciones albergaba filos comunes. A nivel de género, se encontraron 24 géneros comunes a las tres ubicaciones geográficas, lo que indica que forman parte del microbioma central del azafrán. Sin embargo, hubo algunos géneros bacterianos exclusivos de Cachemira, Kishtwar y Marruecos que se pueden utilizar para desarrollar marcadores microbianos/indicadores geográficos para el azafrán cultivado en estas regiones. Este es un estudio preliminar que indica que la comunidad bacteriana específica de la ubicación se puede utilizar para desarrollar códigos de barras microbianos, pero necesita un mayor aumento con datos de alta cobertura de otras regiones geográficas de cultivo de azafrán.Files
pdf.pdf
Files
(15.9 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:705bf1b93fcd816a60a9e59c63429188
|
15.9 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- بصمة الميكروبيوم كمؤشر حيوي للأصل الجغرافي والوراثة في Crocus sativus: دراسة جدوى
- Translated title (French)
- L'empreinte digitale du microbiome comme biomarqueur de l'origine géographique et de l'hérédité chez Crocus sativus : une étude de faisabilité
- Translated title (Spanish)
- Huella dactilar del microbioma como biomarcador de origen geográfico y herencia en Crocus sativus: un estudio de viabilidad
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3191099052
- DOI
- 10.3389/fsufs.2021.688393
References
- https://openalex.org/W1617495083
- https://openalex.org/W1664424777
- https://openalex.org/W1973831267
- https://openalex.org/W1975665573
- https://openalex.org/W1977501017
- https://openalex.org/W1989348205
- https://openalex.org/W1995517172
- https://openalex.org/W2012136827
- https://openalex.org/W2015486366
- https://openalex.org/W2017387862
- https://openalex.org/W2018674001
- https://openalex.org/W2029587769
- https://openalex.org/W2052504406
- https://openalex.org/W2053284144
- https://openalex.org/W2053411440
- https://openalex.org/W2054600557
- https://openalex.org/W2058096782
- https://openalex.org/W2063297433
- https://openalex.org/W2080808230
- https://openalex.org/W2082368137
- https://openalex.org/W2082376470
- https://openalex.org/W2091216922
- https://openalex.org/W2093891969
- https://openalex.org/W2094894552
- https://openalex.org/W2100117057
- https://openalex.org/W2102471114
- https://openalex.org/W2115368116
- https://openalex.org/W2125826054
- https://openalex.org/W2131271579
- https://openalex.org/W2137338401
- https://openalex.org/W2150102073
- https://openalex.org/W2154740809
- https://openalex.org/W2156702806
- https://openalex.org/W2158804744
- https://openalex.org/W2159869703
- https://openalex.org/W2165520535
- https://openalex.org/W2285583068
- https://openalex.org/W2302897601
- https://openalex.org/W2327993424
- https://openalex.org/W2395788569
- https://openalex.org/W2410752992
- https://openalex.org/W2494628338
- https://openalex.org/W25052538
- https://openalex.org/W2517776534
- https://openalex.org/W2526117336
- https://openalex.org/W2550965594
- https://openalex.org/W2557795546
- https://openalex.org/W2567157273
- https://openalex.org/W2623802615
- https://openalex.org/W2625742654
- https://openalex.org/W2748607273
- https://openalex.org/W2749848159
- https://openalex.org/W2769331035
- https://openalex.org/W2770440272
- https://openalex.org/W2784903903
- https://openalex.org/W2789775620
- https://openalex.org/W2801691667
- https://openalex.org/W2809975618
- https://openalex.org/W2810396271
- https://openalex.org/W2891798774
- https://openalex.org/W2902670999
- https://openalex.org/W2909767268
- https://openalex.org/W2915190288
- https://openalex.org/W2921118539
- https://openalex.org/W2923759160
- https://openalex.org/W2941122387
- https://openalex.org/W2950951455
- https://openalex.org/W2955870275
- https://openalex.org/W2967565986
- https://openalex.org/W2967739663
- https://openalex.org/W2969648250
- https://openalex.org/W2971365456
- https://openalex.org/W2972267881
- https://openalex.org/W2972666716
- https://openalex.org/W2978355872
- https://openalex.org/W2982117376
- https://openalex.org/W2982503058
- https://openalex.org/W2984147541
- https://openalex.org/W2998837072
- https://openalex.org/W3001657893
- https://openalex.org/W3009301146
- https://openalex.org/W3012021687
- https://openalex.org/W3018079891
- https://openalex.org/W3036868050
- https://openalex.org/W3037947757
- https://openalex.org/W3044188677
- https://openalex.org/W3046315893
- https://openalex.org/W3083966822
- https://openalex.org/W3084236811
- https://openalex.org/W3106796310
- https://openalex.org/W3109569162
- https://openalex.org/W3123395254
- https://openalex.org/W3127093412
- https://openalex.org/W3184459018
- https://openalex.org/W4211156343
- https://openalex.org/W4285719527
- https://openalex.org/W86951253