A phylogenomic and metagenomic meta-analysis of bacterial diversity in the phyllosphere lifts a veil on Hyphomicrobiales dark matter
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The phyllosphere, or above-ground part of plants, hosts diverse bacterial communities that play critical ecological roles and provide beneficial functions for the plant. The Hyphomicrobiales (Alphaproteobacteria) are a highly diverse and ecologically important clade known to be key members of the plant microbiome, in particular in association with plant roots, but their diversity remain largely uncharacterized in the phyllosphere. Using a meta-analysis combining metabarcoding, metagenomics and phylogenomics, we explored the worldwide diversity of leaf-associated Hyphomicrobiales. We confirmed Methylobacterium was ubiquitous in the phyllosphere and revealed the dominance of two under-characterized Hyphomicrobiales taxa: Lichenibacterium , a lichen-associated genus previously identified as “1174-901-12” in taxonomic databases, and RH-AL1, an undescribed lineage of bacteria related to Beijerinckiaceae, previously isolated from coal slag. Despite their abundance in the phyllosphere, Lichenibacterium and RH_AL1 could not be properly detected by 16S rRNA gene barcoding, due in part to limitations of taxonomic resolution of the 16S rRNA gene and of representativeness in existing taxonomic databases, underlining limitations of this approach for their accurate identification in the phyllosphere. As for Methylobacterium, a significant proportion of Lichenibacterium and RH-AL1 were also detected in association with lichens and in environments with harsh conditions like exposed surfaces, air and snow, suggesting airborne or waterborne dispersal and high resilience in harsh environments. Overall, our study stresses the need to move toward metagenomics and culturomics to increase the representativeness of leaf-associated bacterial taxa in reference databases, and to improve our understanding of the evolutionary and functional mechanisms underpinning bacteria adaptations to living on plants. Graphical abstract Highlights Global meta-analysis reveals core Hyphomicrobiales in the phyllosphere Lichenibacterium and Methylobacterium dominate the phyllosphere and exposed surfaces Novel phyllosphere clades RH-AL1 and JAJXWB01 were identified by phylogenomics 16S rRNA gene limits taxonomic resolution in the phyllosphere; metagenomics refines taxonomy
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».