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在農業科研領域，植物根系微生物組對作物生長健康的重要性不言而喻，但以往研究對其中的細菌和病毒了解并不全面，今天為大家介紹一款對植物根部細菌和病毒基因組研究的綜合數據庫-CRBC/CRVC，近日，由北京大學白洋團隊發表在國際頂刊Cell期刊，題為“Crop root bacterial and viral genomes reveal unexplored species and microbiome patterns”，通過結合高通量細菌培養和宏基因組測序技術，成功構建了首個作物根際細菌基因組數據庫（CRBC）和病毒基因組數據庫（CRVC），揭示了大量未探索物種和微生物模式，為作物根際微生物提供了寶貴資源，填補了這一空白。 數據庫鏈接：http://www.cropmicrobiome.com
細菌基因組獲取：結合高通量細菌培養和宏基因組測序技術。對小麥、玉米、水稻和苜蓿的根進行細菌分離培養，基于高通量測序獲取4618個細菌基因組；對332個根宏基因組樣本進行測序，組裝得到2081個MAGs，共同構成CRBC 病毒基因組獲取：基于CRBC和已發表數據庫中的作物細菌基因組，以及2950萬個根宏基因組重疊群，利用 geNomad、VirSorter 和 DeepVirFinder 等工具，鑒定出9736個非冗余病毒基因組，構建CRVC。
研究結果： 1. CRBC數據庫特征 包含6699個高質量的細菌基因組，其中68.9%來自培養分離株。顯著擴展了作物根細菌基因組的數量和系統發育多樣性，新增了21個門和147個屬；發現1871種未定義的細菌物種。 功能注釋顯示其在促進作物生長方面具有重要作用，許多基因與植物生長促進功能相關，涵蓋了營養利用、植物生長激素合成以及抵抗生物和非生物脅迫等多個方面。
2. CRVC數據庫特征 包含9736個非冗余病毒基因組，其中95.3%為噬菌體，71.0%表現出溶原性行為，近一半為高質量基因組。鑒定出1572個未報道的病毒新屬，病毒物種水平聚類中92.8%未在現有數據庫中報道。通過分析發現，病毒的遺傳多樣性與分布范圍有關，且在根環境中噬菌體的相對豐度高于土壤。
3. 根際微生物組的相互作用 盡管根系微生物組的分類組成受土壤和宿主影響，但功能組成在不同作物和土壤中具有保守性，共確定11種在四種作物根微生物組中保守富集的微生物功能，并發現細菌與噬菌體之間存在廣泛相互作用，27.0%的優勢根細菌與噬菌體存在關聯，并且這些關聯表現出對特定細菌科的偏好，包括Burkholderiaceae、Rhizobiaceae、Xanthomonadaceae和Pseudomonadaceae。這些發現凸顯了CRBC和CRVC數據庫在揭示作物根際微生物組內復雜連接網絡中的關鍵作用。
CRBC和CRVC數據庫為作物根際微生物組的研究提供了寶貴的資源，將推動作物根際微生物組研究向機制性、基因組層面的研究進展，將促進可持續農業的發展。 如果需要深入挖掘微生物組的奧秘，凌恩 可以提供專業的服務，凌恩 擁有豐富的項目經驗和先進的技術平臺，能夠像構建CRBC和CRVC數據庫一樣，為您構建專屬的微生物基因組數據庫。無論研究的作物是文章中的4種，還是其他各類作物，都能滿足您的科研需求，助力科研道路上取得新的突破。 參考文獻 rop root bacterial and viral genomes reveal unexplored species and microbiome patterns.Cell,2025. VGsoft Team致力于為多組學相關生命科學研究，提供數據庫和信息化解決方案。開發團隊骨干由十年以上項目經驗的資深軟件工程師和生信工程師構成，可提供靈活多樣的數據庫構建及信息化服務。服務項目包括物種數據庫、多組學數據庫、eDNA數據庫、育種平臺、生信云平臺等，項目成果發表在Cell, Nucleic Acids Research, Molecular Therapy, Horticulture Research等國際著名期刊上。每一個研究領域都至少需要一個數據庫，凌恩開發團隊秉持“數據驅動創新，客戶賦能未來”的理念，為客戶提升科研價值，鞏固數據成果，鎖定領域影響。 |
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