近日，中國農(nóng)業(yè)科學院農(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)新團隊建立了水稻內(nèi)生微生物資源庫，并通過多尺度微生物組學分析，闡明了種子內(nèi)生核心微生物組功能及其垂直傳播機制。相關(guān)成果發(fā)表在微生物學領(lǐng)域著名學術(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，與植物進化、抗病抗逆、營養(yǎng)轉(zhuǎn)化具有最密切的聯(lián)系。

 

　　本研究基于兩代水稻、六個品種、四個種植區(qū)、五個取樣部位，進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。進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態(tài)變化，發(fā)現(xiàn)了14個水稻內(nèi)生核心分類單元（ASV），并成功分離到可垂直傳播的3個泛菌種類和1個糖黃單胞種類。功能基因組學分析表明，這兩類細菌基因組簡單、無致病特征、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。本研究提出并通過組學分析驗證了水稻種子內(nèi)生微生物的垂直傳播機制，在微生物-植物共進化理論方面具有重要的創(chuàng)新意義。此外，水稻內(nèi)生微生物資源庫的建立為開發(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)開辟新的思路。

 

　　中國農(nóng)業(yè)科學院農(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。該研究得到國家自然科學基金、中國農(nóng)業(yè)科學院科技創(chuàng)新工程等項目資助。

 

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