博彩眾家之長，積微成就突破。為促進我國宏基因組研究領(lǐng)域的學(xué)術(shù)交流和技術(shù)分享，推動微生物組領(lǐng)域的發(fā)展，“宏基因組”公眾號聯(lián)合國內(nèi)外優(yōu)秀人才組織“易生信-宏基因組 積微學(xué)術(shù)論壇”，與同行在線交流文章經(jīng)驗、分享研究思路、共享實驗和分析技術(shù)。

第一期有幸邀請到南農(nóng)沈其榮教授團隊的袁軍副教授分享其在 2020 年 8 月 19 日發(fā)表于ISME的一篇純生信分析文章: 基于大數(shù)據(jù)整合準確預(yù)測土壤的枯萎病發(fā)生。

• 演講題目：擴增子大數(shù)據(jù)整合與機器學(xué)習(xí)在預(yù)測土傳病害方面的研究

• 關(guān)鍵詞：擴增子，機器學(xué)習(xí)，土傳病害，鐮刀菌枯萎病，整合分析

• 演講時間：2020 年 8 月 19 日 20：00-21：00

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袁軍博士個人簡介

袁軍，博士，就職于南京農(nóng)業(yè)大學(xué)資環(huán)學(xué)院沈其榮教授團隊。研究方向：根系分泌物介導(dǎo)的植物-土壤反饋，土壤微生物群落調(diào)控，連作障礙修復(fù)，新型肥料研發(fā)。目前以第一作者在The ISME Journal，Microbiome，SBB，Hortic Res，AEM 等國際著名期刊上發(fā)表十余篇文章 (文章他引700余次)。

2020- ， ? 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，副教授

2016-2019， ? 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，師資博士后、講師

2013-2015， ? 科羅拉多州立大學(xué)，園藝學(xué)院，聯(lián)合培養(yǎng)

2010-2016， ? 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，碩博連讀

演講摘要

土傳植物病害正日益給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成毀滅性的損失。開發(fā)一個更精確的疾病預(yù)測模型可以通過使用預(yù)防性控制措施或種植季節(jié)的土壤休耕來幫助減少作物損失。高通量DNA測序技術(shù)的出現(xiàn)為研究病害發(fā)病土壤和健康土壤的微生物組成提供了前所未有的視角。然而，一個單獨的案例研究很少能預(yù)測一個特定土壤中病害的結(jié)論。在這里，我們嘗試使用機器學(xué)習(xí)方法來解釋各種研究和植物品種之間的差異，這些數(shù)據(jù)集基于24個獨立的細菌數(shù)據(jù)集（包括758個樣本）和22個獨立的真菌數(shù)據(jù)集（包括來自8個不同國家的279個健康或鐮刀菌枯萎病土壤樣本）。我們發(fā)現(xiàn)，來自9個國家或地區(qū)的6種作物的土壤樣本中，細菌和真菌群落在患病和健康土壤樣本之間都有明顯的分離。α多樣性在健康土壤真菌群落中始終較大。發(fā)病土壤微生物群落中黃單胞菌科、桿菌科、赤霉素和尖孢鐮刀菌的豐度較高，而健康土壤微生物群中含有較多的奇異鏈霉菌、緩生根瘤菌科、單孢霉科、被孢霉和鐮刀菌屬的非致病真菌。此外，隨機森林法鑒定出45個細菌OTU和40個真菌OTU， 可對土壤健康狀況進行預(yù)測分類，準確率>80%。本文通過揭示枯萎病土壤微生物群落的關(guān)鍵生物學(xué)指標和共同特征，構(gòu)建機器學(xué)習(xí)模型用于預(yù)測尖孢霉枯萎病發(fā)生。

關(guān)于文章解讀見：ISME：南農(nóng)沈其榮團隊基于大數(shù)據(jù)準確預(yù)測土壤的枯萎病發(fā)生

文章并列第一作者文濤博士發(fā)文的歷程總結(jié)：純生信發(fā)ISME的一次試煉

代表性論文

Jun Yuan, Tao Wen, He Zhang, Mengli Zhao, C. Ryan Penton, Linda S. Thomashow, Qirong Shen* (2020). Predicting disease occurrence with high accuracy based on soil macroecological patterns of Fusarium wilt. The ISME Journal, 2020.7.17, doi: https://doi.org/10.1038/s41396-020-0720-5 (IF = 9.18)

Jun Yuan, Jun Zhao, Tao Wen, Mengli Zhao, Rong Li, Pim Goossens, Qiwei Huang, Yang Bai, Jorge M. Vivanco, George A. Kowalchuk, Roeland L. Berendsen, Qirong Shen*, Root exudates drive the soil-borne legacy of aboveground pathogen infection. Microbiome, 2018.09.12, 6, doi: https://doi.org/10.1186/s40168-018-0537-x(*IF = 11.607*)

Jun Yuan, Jacqueline Chaparro, Manter Daniel, Ruifu Zhang, Jorge Vivanco, Qirong Shen\. Roots from distinct plant developmental stages are capable of rapidly selecting their own microbiome without the influence of environmental and soil edaphic factors. Soil Biology and Biochemistry, 2015, 89: 206-209，doi：https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2015.07.009 (IF = 5.795)

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總結(jié)

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