扩增子文献笔记1白杨内生和根际微生物组在不同生态位存在特异的群落结构
概述
Beckers, B., et al. (2017). Microbiome 5(1): 25.
这篇文章分析了白杨树不同区域的细菌组成和差异,16S分析中非常中规中矩,而且没有任何后续实验,但在今年还能发这么好的杂志,大家可以一起分析一下原因。
摘要
- 材料方法:取根际土、根、茎和叶内组织进行16S扩增子分析
- 目的:分析不同生态位的细菌群落结构
- 结果:相比内生菌,根际微生物组结构更稳定;不仅发现了根际和根的差异,而且继续研究了茎和叶中的内生菌。而且每一个植株也有独立的生态位。最终鉴定了杨树不同生态位的核心细菌。
- 结论:理解杨树复杂的宿主与微生物互作,为解释原核和真核相关的植物修复应用、可持续农业和次生代谢物产品提供理论基础。
结果大纲
- 生成OTU表
- Alpha稀释曲线和多样性
- Beta多样性
- 每种Compartment中的核心菌成员
表1. 测序结果质控统计
先确定来自非细菌16S(古菌、叶绿体和线粒体),每一种生态位中singltetons的比例,以及在门水平仍无法分类的结果;发现根际土中singleton的比例高。
图1. 每种生态位(Compartment)中每株白杨绘制稀释曲线
A 根际土、B 根、C 茎、D 叶。 展示测序的饱合情况,同时展示不同生态位的差异(Y轴坐标不同,即Alpha多样性差别很大),还有每颗树间也有较大的差别(图中的每条线代表来自一棵树的样品)
图2 Alpha多样性
图2. 箱线图展示细菌群体的Alpha多样性。四个箱体分别代表根际土(Rhizosphere soil)、根内生菌(Root endosphere)、茎内生菌(Stem endosphere)、叶内生菌(Leaf endosphere)。
- (A) 采用Observed OTUs方法估计OTU丰富度(richess),即有多少物种;
- (B) 采用Pielou方法估算OTU的均匀度(evenness),即各OTU相对丰度间关系;是一种常见enenness指数算法,计算方法是将Shannon-Wiener熵除以OTU数量的自然对数;一般生态学领域比较关注,功能研究者更关注最终的差异OTU;
- (C) 使用反向Simpson指数计算多样性(diversity),是mothor中的方法,来自dominance指数的变形,而dominance计算为每个OTU比例平方再求合,与shannon的方法类似,原理是想用一个数代表整体群体中每个OTU的数量和丰度信息(richness和evenness),我更常用Shannon方法;
- 差异分析:整体上使用ANOVA统计,存在显著差异,P<0.0001;图中字母代表组间组间Turkey两两比较的结果,相同字母的箱体代表组间无显著差异,而不同字母组间存在显著差异;有时会出现同一组出现2个字母的情况,是一种过渡状态,与这两个组均无显著差异。
- 图片优点:(A) Observed OTU数量展示使用了截断图,因为根际土中微生物数量是非常大的,而内生菌种类很少,使用截断图减少图中留白更加美观;不同种组织的颜色选用与实物相近,使人产生亲切感(根深棕,茎浅绿和叶深绿);
- 图片解读:根际土中细菌近千种;根中内生只有2-3百种(也有可能根没洗干净,技术上不容易区分根表还是根内);茎和叶百种左右(其中部分也可能只是来自于表面或污染);此外结果的排列给人传达了由外到内,由上到下有特种数量下降的趋势;
图3. Beta多样性:主成分分析和层级聚类样品
A. 主成分分析PCA各样,发现在平面上主要分为三类:根际土、根、茎和叶。并把主要的OTU差异用向量显示出来,也叫loading plot。可以看到每类中主要显著富集的OTU,相当于差异OTU分析,但缺少统计。
B. 基于Bray-Curtis距离的层级聚类,也明显将样品按生态 位/取样部位分为三大类,表明通常不同生态 位间的差异明显,远大于样品间的差异。而茎和叶间差别不大。
图4. 各样品OTU在门水平分类的相对丰度柱状图
图中展示了每个Compartment的每个样品门水平的相对丰度;其中Proteobacteria由于组比较大,也将其分成了apha, beta, gamma, delta, epislon五类展示;高丰度的前7类用彩色显示,其它低丰度的门用灰色显示。
图5. 全部样品中高丰度的OTU
此图采用iTOL生成;图中间为OTU的进化树;每个菌的种名按门水平上背景色,表明分进化关系与分类结果一致性很好;外圈的柱状图为其相对丰度值。
总结
文章分析很常规,样本量也非常大,但是描述和结果很清楚,并将所有样品均展示出来,表现数据最原始的样子,值得学习。
有时最原始、最简单的结果,反倒是更好的。
Reference
- Beckers, B., et al. (2017). “Structural variability and niche differentiation in the rhizosphere and endosphere bacterial microbiome of field-grown poplar trees.” Microbiome 5(1): 25.
扩增子文献笔记1白杨内生和根际微生物组在不同生态位存在特异的群落结构相关推荐
- 扩增子文献笔记2拟南芥根微生物组的结构和组成
拟南芥根微生物组的结构和组成 课题组介绍 这篇文章来自德国马普 Paul Schulze-Lefert 教授 研究组2012年发表的Nature.虽然文章己发表了5年,但作为植物微生物组的开山之作,截 ...
- Microbiome:简单套路发高分文章--杨树内生和根际微生物组结构
欢迎点击「宏基因组」关注我们!专业干货每日推送! 概述 Beckers, B., et al. (2017). Microbiome 5(1): 25. 题目为:白杨内生和根际微生物组在不同生态位存 ...
- 简单套路发高分文章--杨树内生和根际微生物组结构
欢迎点击「宏基因组」关注我们!专业干货每日推送! 概述 Beckers, B., et al. (2017). Microbiome 5(1): 25. 题目为:白杨内生和根际微生物组在不同生态位存 ...
- Microbiome:杨树内生和根际微生物组结构
欢迎点击「宏基因组」关注我们!专业干货每日推送! 概述 Beckers, B., et al. (2017). Microbiome 5(1): 25. 题目为:白杨内生和根际微生物组在不同生态位存 ...
- ISME:全基因组关联研究揭示了控制根际微生物组遗传力的植物基因位点
编译:微科盟阿Z,编辑:微科盟木木夕.江舜尧. 微科盟原创微文,欢迎转发转载,转载须注明来源<微生态>公众号. 导读 最近已证明宿主遗传学是植物微生物组组成的驱动因素之一.然而,确定控制微 ...
- ISME:华中农大李霞组发现大豆根际微生物组变化与根瘤菌共生效率的关系
文章目录 大豆根际微生物群落的变化及其与根瘤菌共生效率的关系 写在前面 摘要 背景 结果 不同类型土壤中大豆根际区微生物组的组成和多样性 图 1 三种类型土壤中大豆根际区微生物组的α和β多样性 不同根 ...
- BMC Plant biology:高丰度青枯菌改变了番茄根际微生物组和代谢组
BMC Plant biology-高丰度青枯菌改变了番茄根际微生物组和代谢组 High abundance of Ralstonia solanacearum changed tomato rhiz ...
- Microbiome:植物根际微生物组也有昼夜节律
植物根际微生物组存在昼夜节律 文章2017年6月发表在Microbiome上,与2016年Cell发表<微生物组昼夜节律影响宿主转录组波动>的小鼠文章思路相似,但材料原创. 摘要 背景 昼 ...
- 植物根际微生物组也有昼夜节律
植物根际微生物组存在昼夜节律 文章2017年6月发表在Microbiome上,与2016年Cell发表<微生物组昼夜节律影响宿主转录组波动>的小鼠文章思路相似,但材料原创. 摘要 背景 昼 ...
最新文章
- matplotlib绘制三维轨迹图
- 三阶魔方还原步骤图_(六)最简单的三阶魔方入门教程——顶面还原
- golang中的strings.LastIndexAny
- [zz]volatile
- html标记语言 --框架
- .NET中栈和堆的比较1
- 【计算机网络复习 数据链路层】3.3.1 差错控制(检错编码)
- viewController详解
- crm客户管理系统源码_公司crm客户关系管理系统的功能
- 电脑系统还原怎么操作?这个方法在电脑设置里就可以还原
- easyui菜单 java_EasyUI:主界面以及菜单功能
- VSCODE+MINGW配置vulkan开发环境
- 凤凰项目-----读书笔记
- Vue开发工具dev-tools的安装与使用
- 0-博客笔记导读目录(全部)-backup-20211121
- puzzle(003)数字拼图、色块拼图
- 阿里云盘来了,百度网盘VS阿里云盘,你更看好谁!
- 卖衣服有什么引流产品?微商卖衣服引流推广?
- vue--实现跑马灯效果
- 大爱伟业协同办公系统项目的感想
热门文章
- Java stream! Kafka steam!流式处理这么火!它究竟是个啥?
- 程序员,唯有锻炼与读书不能辜负
- 站长新手入门:从0开始搭建微信小程序商城,不会代码也能开商城(附带源码)
- 建立实体-关系模型3
- 一次打流过程的优化反思(iperf3的灵活运用)
- select count(*)加其他字段_count(1)、count(*) 与 count(列名) 的执行区别
- dedecms 漏洞_织梦dedecms文档内容页自动关联tag标签加入内链的方法_dedecms_CMS教程...
- C#PDF转Image
- AFDetV2:重新思考点云检测方法中第二阶段检测器的必要性(CVPR2021)
- SLAM工具|GDB调试从入门到精通