Roots are the primary site of inter

Roots are the primary site of interaction between plants and microorganisms. To meet food demands in changing climates, improved yields and stress resistance are increasingly important, stimulating efforts to identify factors that affect plant productivity. The role of bacterial endophytes that reside inside plants remains largely unexplored, because analysis of their specific functions is impeded by difficulties in cultivating most prokaryotes. Here, we present the first metagenomic approach to analyze an endophytic bacterial community resident inside roots of rice, one of the most im- portant staple foods. Metagenome sequences were obtained from endophyte cells extracted from roots of field-grown plants. Putative functions were deduced from protein do- mains or similarity analyses of protein-encoding gene frag- ments, and allowed insights into the capacities of endophyte cells. This allowed us to predict traits and metabolic proc- esses important for the endophytic lifestyle, suggesting that the endorhizosphere is an exclusive microhabitat requiring numerous adaptations. Prominent features included flagella, plant-polymer-degrading enzymes, protein secretion sys- tems, iron acquisition and storage, quorum sensing, and detoxification of reactive oxygen species. Surprisingly, endo- phytes might be involved in the entire nitrogen cycle, as pro- tein domains involved in N2-fixation, denitrification, and nitrification were detected and selected genes expressed. Our data suggest a high potential of the endophyte community for plant-growth promotion, improvement of plant stress resistance, biocontrol against pathogens, and bioremedia- tion, regardless of their culturability.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

รากเว็บไซต์หลักของปฏิสัมพันธ์ระหว่างพืชและจุลินทรีย์ เพื่อตอบสนองความต้องการอาหารในการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศ การปรับปรุง ผลผลิตและต้านทานความเครียดได้สำคัญมากขึ้น กระตุ้นความพยายามในการระบุปัจจัยที่มีผลต่อผลผลิตพืช บทบาทของ endophytes แบคทีเรียที่อยู่ภายในพืชยังคงใหญ่ unexplored เนื่องจากการวิเคราะห์หน้าที่เฉพาะเป็น impeded โดยความยากลำบากในการเพาะปลูกส่วนใหญ่ prokaryotes ที่นี่ เราสามารถนำวิธี metagenomic แรกเพื่อวิเคราะห์การ endophytic แบคทีเรียชุมชนอยู่ภายในรากของข้าว อาหารหลักเกาะ im ส่วนใหญ่อย่างใดอย่างหนึ่ง Metagenome ลำดับได้รับจาก endophyte เซลล์สกัดจากรากของพืชที่ปลูกฟิลด์ มีฟังก์ชัน putative deduced จากโปรตีนโดไฟหรือคล้ายวิเคราะห์โปรตีนรหัส frag-ments ยีน และอนุญาตให้กำลังการผลิตของเซลล์ endophyte เจาะลึก นี้ให้เราทายลักษณะและเผาผลาญกระบวนการ-esses สิ่งสำคัญสำหรับชีวิต endophytic แนะนำว่า endorhizosphere microhabitat เป็นพิเศษต้องท้องจำนวนมาก คุณสมบัติเด่นรวม flagella โรงงานพอลิเมอร์ลดเอนไซม์ โปรตีนหลั่ง sys-สิน ซื้อเหล็ก และเก็บ องค์ประชุมการตรวจ และล้างพิษของออกซิเจนปฏิกิริยาชนิด จู่ ๆ endo-phytes อาจจะเกี่ยวข้องกับวงจรไนโตรเจนทั้งหมด เป็นโปรนี้ โดเมนที่เกี่ยวข้องในปฏิกิริยาการ ตรึง N2, denitrification และการอนาม็อกซ์พบ และเลือกยีนที่แสดงได้ ข้อมูลแนะนำศักยภาพสูงของชุมชน endophyte สำหรับส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืช ปรับปรุงความต้านทานความเครียดของพืช biocontrol โรค และ bioremedia-สเตรชัน ไม่ culturability ของพวกเขา

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

รากเป็นเว็บไซต์หลักของการปฏิสัมพันธ์ระหว่างพืชและจุลินทรีย์ เพื่อตอบสนองความต้องการอาหารในภูมิอากาศที่เปลี่ยนแปลงอัตราผลตอบแทนที่ดีขึ้นและความต้านทานต่อความเครียดมีความสำคัญมากขึ้นกระตุ้นความพยายามที่จะหาปัจจัยที่มีผลต่อการผลิตพืช บทบาทของปัตตานีแบคทีเรียที่อยู่ภายในโรงงานยังคงยังมิได้สำรวจส่วนใหญ่เพราะการวิเคราะห์ฟังก์ชั่นที่เฉพาะเจาะจงของพวกเขาจะขัดขวางโดยความยากลำบากในการปลูกฝัง prokaryotes มากที่สุด ที่นี่เรานำเสนอวิธีการ metagenomic แรกในการวิเคราะห์ชุมชนที่อยู่อาศัยของแบคทีเรียเอนโดไฟต์ภายในรากข้าวมากที่สุดแห่งหนึ่ง im-สำคัญเช่นเดียวกันอาหารหลัก ลำดับ Metagenome ที่ได้รับจากเซลล์ endophyte สกัดจากรากของพืชที่ปลูกในสนาม ฟังก์ชั่นที่ถูกสมมุติ deduced จากโปรตีนทำไฟหรือความคล้ายคลึงกันวิเคราะห์ของโปรตีนเข้ารหัสยีนงับ ments และข้อมูลเชิงลึกที่ได้รับอนุญาตเข้ามาในความสามารถของเซลล์ endophyte นี้ช่วยให้เราสามารถทำนายลักษณะและการเผาผลาญอาหาร proc Esses ที่สำคัญสำหรับการดำเนินชีวิตของเอนโดไฟต์บอกว่า endorhizosphere เป็น microhabitat พิเศษต้องมีการปรับตัวหลาย คุณสมบัติที่โดดเด่นรวม flagella, โพลิเมอร์ย่อยสลายพืชเอนไซม์โปรตีนหลั่งระบบ-TEMS ซื้อเหล็กและการเก็บรักษาองค์ประชุมและล้างพิษของออกซิเจน น่าแปลกที่ Endo phytes อาจจะมีส่วนร่วมในวงจรไนโตรเจนทั้งหมดเป็นโดเมนโปร TEIN ส่วนร่วมในการ N2-ตรึง Denitrification และไนตริฟิเคได้รับการตรวจพบและยีนที่เลือกแสดง ข้อมูลของเราแสดงให้เห็นศักยภาพของชุมชน endophyte ในการส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืชการปรับปรุงของความต้านทานความเครียดพืชควบคุมทางชีวภาพกับเชื้อโรคและ bioremedia ชั่นโดยไม่คำนึงถึง culturability ของพวกเขา

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

รากเป็นเว็บไซต์หลักของปฏิสัมพันธ์ระหว่างพืชกับจุลินทรีย์ เพื่อตอบสนองความต้องการอาหารในการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศ , การปรับปรุงผลผลิต และความต้านทานต่อความเครียดจะสำคัญยิ่งขึ้น กระตุ้นความพยายามที่จะศึกษาปัจจัยที่มีผลกระทบต่อผลผลิตพืช บทบาทของแบคทีเรียที่อาศัยอยู่ภายใน endophytes พืชส่วนใหญ่ยังคง unexploredเนื่องจากการวิเคราะห์ของฟังก์ชั่นเฉพาะของตนคือ ผลกระทบจากปัญหาในการเพาะปลูกโปรคาริโอทส์ที่สุด ที่นี่เรานำเสนอวิธีการวิเคราะห์เมตาจีโนมิค แรกมีชุมชนอาศัยอยู่ภายในราแบคทีเรีย รากข้าวมากที่สุดแห่งหนึ่งในอาหารหลัก portant . metagenome ลำดับได้จาก endophyte เซลล์ สารสกัดจากรากของเขตปลูกพืชฟังก์ชันซึ่งมี deduced จากโปรตีน - ไฟหรือความเหมือนการวิเคราะห์โปรตีนยีนงับ - ments การเข้ารหัสและให้ข้อมูลเชิงลึกในความสามารถของ endophyte เซลล์ นี้ เราสามารถทำนายลักษณะและการเผาผลาญอาหาร proc - esses สำคัญสำหรับการดำเนินชีวิตราาที่ endorhizosphere เป็นพิเศษ microhabitat ต้องปรับตัวมากมายคุณสมบัติที่โดดเด่นรวมแฟลกเจลลา พืช โพลีเมอร์ ซึ่งเอนไซม์ , โปรตีนสกัด sys - tems , ซื้อเหล็กและกระเป๋า , หนังสือสัมผัส , และการล้างพิษของชนิดออกซิเจนปฏิกิริยา . จู่ ๆ โด - phytes อาจเกี่ยวข้องในวัฏจักรไนโตรเจนทั้งหมดเป็นโปร - เทียนโดเมนที่เกี่ยวข้องกับการตรึงไนโตรเจน , ปริมาณน้ำ และถูกตรวจพบและเลือกยีนที่แสดงออกมาข้อมูลแนะนำศักยภาพของชุมชน endophyte เพื่อส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืช การปรับปรุงความต้านทานต่อความเครียดของพืช ไบโอคอนโทรลต่อต้านเชื้อโรค และ bioremedia - tion , ไม่ว่า culturability ของพวกเขา