近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所農(nóng)業(yè)微生物資源創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)建立了水稻內(nèi)生微生物資源庫(kù)，并通過(guò)多尺度微生物組學(xué)分析，闡明了種子內(nèi)生核心微生物組功能及其垂直傳播機(jī)制。相關(guān)成果發(fā)表在微生物學(xué)領(lǐng)域著名學(xué)術(shù)期刊《微生物組（Microbiome）》上。

 

　　植物相關(guān)微生物組被稱為植物的“第二基因組”，而內(nèi)生微生物組是植物相關(guān)微生物組的核心，與植物進(jìn)化、抗病抗逆、營(yíng)養(yǎng)轉(zhuǎn)化具有最密切的聯(lián)系。

 

　　本研究基于兩代水稻、六個(gè)品種、四個(gè)種植區(qū)、五個(gè)取樣部位，進(jìn)行了高通量微生物組深度解析，構(gòu)建了以水稻內(nèi)生微生物為基礎(chǔ)的資源庫(kù)。進(jìn)一步闡明了水稻微生物組群落組裝的偏好性及在水稻不同部位的動(dòng)態(tài)變化，發(fā)現(xiàn)了14個(gè)水稻內(nèi)生核心分類單元（ASV），并成功分離到可垂直傳播的3個(gè)泛菌種類和1個(gè)糖黃單胞種類。功能基因組學(xué)分析表明，這兩類細(xì)菌基因組簡(jiǎn)單、無(wú)致病特征、產(chǎn)特殊次生代謝物質(zhì)和酶類等，且具有溶磷、促生等益生特點(diǎn)。本研究提出并通過(guò)組學(xué)分析驗(yàn)證了水稻種子內(nèi)生微生物的垂直傳播機(jī)制，在微生物-植物共進(jìn)化理論方面具有重要的創(chuàng)新意義。此外，水稻內(nèi)生微生物資源庫(kù)的建立為開(kāi)發(fā)利用這一特殊生境微生物提供了資源基礎(chǔ)，一些重要微生物類群在營(yíng)養(yǎng)轉(zhuǎn)化與吸收、抗病抗逆、耐脅迫等方面表現(xiàn)出的巨大潛力，將為微生物肥料、微生物農(nóng)藥、微生物種衣劑、微生物防腐劑的研發(fā)開(kāi)辟新的思路。

 

　　中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所張曉霞研究員和馬毅楠博士后為該論文的共同第一作者，魏海雷研究員為通訊作者。該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程等項(xiàng)目資助。

 

　　https://microbiomejournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40168-022-01422-9