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Microbiome | 北京航空航天大学研究揭示月宫实验中表面真菌多样性和霉菌毒素基因的表达概况!

胤寰 Ad植物微生物 2022-11-03

中国月宫1号(LP1)是一个地面生物再生生命支持系统(BLSS)试验台,集成了高效的植物栽培、动物蛋白生产、尿素循环和固体废物的生物转化。到目前为止,还没有基于分子方法对BLSS生境中的真菌群落和霉菌毒素潜力进行详细调查。为了确保实际太空任务中BLSS的安全设计,科研人员在月宫365项目中通过内部转录间隔区1(ITS1)扩增子测序和定量聚合酶链反应(qPCR)分析了LP1表面霉菌生物群和霉菌毒素的潜力,引物为idh、ver1、nor1、tri5和ITS1的特异性。

2022年10月12日,国际权威学术期刊Microbiome发表了北京航空航天大学刘红团队的最新相关研究成果,题为Surface fungal diversity and several mycotoxin-related genes' expression profiles during the Lunar Palace 365 experiment的研究论文。


与其他封闭生境相比,LP1系统在真菌群落多样性方面表现出明显的差异,具有更高的真菌α多样性和不同的群落结构。由于不同居住群体的存在,LP1生境的表面真菌群落存在着明显的差异。然而,有不同居住者的植物舱内的真菌群落没有明显差异。源头追踪器分析显示,LP1中的大部分表面真菌来自植物。不管居住者或位置的差异,霉菌毒素基因拷贝数没有明显的差异。

科研人员的研究显示,植物是表面真菌微生物组的最关键来源;然而,居住者的更替可以引起BLSS中表面真菌群落的重大扰动。种植植物减少了真菌的波动,保持了表面真菌微生物群的健康平衡和霉菌毒素的潜力。此外,科研人员的研究提供了重要的数据:(1)未来在长期栖息的载人航天任务中的风险考虑;(2)优化设计和规划航天任务,其中包括机组人员的转移和植物生长;以及(3)扩大我们对植物生长的室内真菌群落的认识,这对维持安全的工作和生活环境至关重要。


LP1的实验设计和样品采集(表面微生物组)概述

LP1和其他密闭环境中真菌微生物组的总体特征

LP1环境样本的真菌微生物组概况

LP1中不同位置相关的真菌生物标记基因

真菌毒素基因的变化、变异和关联性

使用FEAST测量的LP1内表面相关真菌的来源追踪


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