浙大王蒙岑团队综述设计可持续作物叶际微生物组的途径！

以下文章来源于Ad植物微生物 ，作者周小马

陆生植物的地上部分，包括植物营养器官（如叶和茎）和生殖器官（如花、果实和种子），统称为叶际。叶际对植物的健康和适应性至关重要，对作物的产量和质量具有决定性作用。然而，植物病原体，特别是叶际病原体对叶际的破坏性影响，对几千年来的粮食安全构成了严重挑战。对农作物先天免疫系统的研究表明，一系列抗性（R）基因具有塑造抗病性的复杂信号通路。在作物品系中培育R基因被认为是对抗植物病原体的一个宝贵策略。然而，单一R基因的部署很容易被不断演变的植物病原体所克服。作为分子设计的一个有希望的补充，植物微生物组已经成为一种未开发的资源，具有巨大的抗病潜力。

2022年12月5日，国际权威学术期刊Nature Food发表了浙江大学王蒙岑（Nature Plants | 奥地利格拉茨工业大学与浙江大学揭示种子内生菌影响水稻抗病性！）团队的最新相关研究成果，题为Pathways to engineering the phyllosphere microbiome for sustainable crop production的综述论文。

目前的抗病育种，主要依赖于利用宿主植物的抗病基因，面临着快速进化的植物病原体的严峻挑战。叶际是地球上最大的生物表面，也是一个尚未开发的功能性微生物组的库房。叶际微生物组有可能抵御植物病害。然而，微生物群如何在叶际中聚集和发挥作用的机制在很大程度上仍然难以捉摸，这限制了在该领域对目标有益微生物的利用。在这篇文章中，科研人员回顾了影响微生物群在叶际中组装的内源性和外源性线索，以及叶际微生物群如何反过来促进宿主植物的抗病性。科研人员进一步构建了一个整体框架，将共生组学、遗传操作、依赖培养的表征和新兴的人工智能技术（如深度学习）结合起来，为可持续作物生产设计微生物群。

叶际微生物组的工程提供了一个强大的替代方案，以促进目前依赖R基因的病害育种。为了突破瓶颈，需要进一步努力在个体和群体水平上识别功能性微生物分类群，特别是那些具有抗病能力的分类群，以及在全球变化情况下对不利因素的适应性。随着全基因组学、遗传操作和新兴人工智能技术的整合，我们提出的整体框架可能会使叶际微生物组得到更有效的挖掘和利用，从而实现更安全的作物生产和智能农业。

本文转载自Ad植物微生物

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

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