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城市环境研究所朱永官院士团队发文阐述全球变化对植物叶际微生物组影响

  •   地球上没有真正的植物,几乎所有的植物都是和微生物形成一个生命共同体。健康的植物拥有种类多样而且具有一定分类学结构的微生物群落–植物微生物组,它们在植物组织中和表面无处不在,这些微生物群落在植物的生长发育、养分吸收、抗性应答反应中发挥着重要的作用。因此,植物微生物组也被称为植物的第二基因组。相对于根际微生物,叶际微生物代表的是整个植物的地上部分包括附生和内生的微生物。据统计,当同时考虑到叶子的上下表面时,地球上叶际的总面积接近地球表面积的2倍,栖息多达1026个细菌细胞。如今地球生态系统正经历着快速的全球变化,如气候变化(变暖和干旱)和土地利用变化(栖息地的丧失和化学肥料),这些变化正在对生态系统的过程和功能以及植物、微生物和环境之间的各种相互作用产生了普遍影响。系统地理解全球变化如何影响叶际微生物组,将为利用植物微生物促进生态系统恢复力和作物产量提供重要的基础。

      朱永官院士团队长期致力于土壤-植物-微生物相互作用研究,近年来取得丰硕成果,引起广泛关注。因此,受New Phytologist编辑邀请,朱永官院士以全球变化对植物叶际微生物组的影响为题,从以下几个方面系统阐述了该领域近年来的主要进展:(1)叶际微生物的生态功能,(2)叶际微生物组的来源和驱动因子,(3)叶际微生物组在响应全球变化的研究趋势和热点,(4)农业施肥对叶际微生物组的影响,(5)全球变暖对叶际微生物组的影响,(6)降雨和干旱对叶际微生物组的影响,(7)全球变化驱动下的叶际微生物组和宿主的动态进化。论文进一步对未来的优先研究领域进行了梳理,提出了如下方向:(1)支撑宿主-微生物相互作用的机制是什么?(2)叶际中控制或调控植物(如营养吸收、植物病害抑制或生长)的主要微生物分类群是什么?(3)叶际微生物组如何与其他植物微生物组互动?(4)如何管理叶际微生物组促进植物健康和生长?(5)宿主和叶际微生物组进化将如何应对全球变化,这种进化关系对生态系统功能有何影响?

      该研究综述以Impacts of global change on the phyllosphere microbiome为题发表在国际期刊New Phytologist上。朱永官院士作为第一和通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金(42021005 和42090063)项目的资助。

      论文链接

    叶际微生物组的影响因素

    责编 :李暄妍