Core and Differentially Abundant Bacterial Taxa in the Rhizosphere of Field Grown Brassica napus Genotypes: Implications for Canola Breeding
Notice bibliographique
Résumé
Modifying the rhizosphere microbiome through targeted plant breeding is key to harnessing positive plant-microbial interrelationships in cropping agroecosystems. Here, we examine the composition of rhizosphere bacterial communities of diverse Brassica napus genotypes to identify 1) taxa that preferentially associate with genotypes 2) core bacterial microbiota associated with B. napus 3) heritable alpha diversity measures at flowering and whole growing season and 4) correlation between microbial and plant genetic distance among canola genotypes at different growth stages. Our aim is to identify and describe signature microbiota with potential positive benefits that could be integrated in B. napus breeding and management strategies. Rhizosphere soils of sixteen diverse genotypes sampled weekly over a ten-week period at single location as well as at three time points at two additional locations were analyzed using 16S rRNA gene amplicon sequencing. The B. napus rhizosphere microbiome was characterized by diverse bacterial communities with thirty-two named bacterial phyla. The most abundant phyla were Proteobacteria, Actinobacteria and Acidobacteria. Overall microbial and plant genetic distances were highly correlated (R = 0.65). Alpha diversity heritability estimates were between 0.16 and 0.41 when evaluated across growth stage and between 0.24 and 0.59 at flowering. Compared with a reference B. napus genotype, a total of 81 genera were significantly more abundant and 71 were significantly less abundant in at least one B. napus genotype out of the total 558 bacterial genera. Most differentially abundant genera were Proteobacteria and Actinobacteria followed by Bacteroidetes and Firmicutes. Here, we also show that B. napus genotypes select an overall core bacterial microbiome with growth-stage related patterns as to how taxa joined the core membership. In addition, we report that sets of B. napus core taxa were consistent across our three sites and two years. Both differential abundance and core analysis implicate numerous bacteria that have been reported to have beneficial effects on plant growth including disease suppression, antifungal properties and plant growth promotion. Using a multi-site year, temporally intensive field sampling approach we showed that small plant genetic differences cause predictable changes in canola microbiome and are potential target for direct and indirect selection within breeding programs.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».