ISME | 叶际植物-微生物相互作用：面临人类世的挑战！

地球正在经历剧烈的变化，例如栖息地丧失、大气二氧化碳浓度升高、极端天气事件频率增加、全球变暖和干旱风险增加。此外，人类活动的加剧加速了城市化、土地利用变化和污染的影响，极大地改变了陆地和海洋生态系统。例如，据预测，土地利用的变化会导致栖息地的重大丧失，从而导致数千种物种受到威胁。生物多样性的丧失将改变对全球人口健康至关重要的生态系统产生巨大影响。

微生物代表着巨大的多样性，在土壤、植物和动物中定殖。尽管此前主要研究微生物作为病原体的作用，但高通量测序技术的进步迅速提高了我们对微生物对宿主和生态系统有益作用的了解。植物-微生物相互作用（图 1A）涉及来自多个界的多种微生物。植物微生物由宿主物种和组织位置进一步定义。在植物-微生物相互作用的有益影响中，许多研究已经证明了根系微生物群落在促进植物生长和对生物和非生物胁迫的抗性方面的作用。叶际相关微生物也已被证明会影响宿主健康和生长、对非生物胁迫的恢复力和对病原体的抵抗力（Nature | 年度重磅合集：植物微生物组！Nature Reviews Microbiology | 植物-微生物互作：从群落组装到植物健康；ISME | 以色列农业研究中心揭示细胞分裂素驱动叶际微生物组装并通过结构和化学信号促进抗病！）。此外，已发现树木相关微生物群的多样性与生态系统生产力之间存在正相关，多样性的降低与病害状态和病害传播相关。这些发现强调了了解可能允许宿主-微生物相互作用推动陆地生态系统适应全球变化机制的重要性。

2021年9月14日，国际权威学术期刊ISME发表了加拿大舍布鲁克大学Isabelle Laforest-Lapointe团队的最新相关研究成果，题为Plant-microbe interactions in the phyllosphere: facing challenges of the anthropocene的综述论文。

全球变化是当前人类主导时代的一个决定性特征，并对生态系统动态和服务（如植物生产力、生物多样性和环境调节）构成迫在眉睫的威胁。在这个时代，陆地生态系统正在经历与栖息地直接改变以及全球变化对物种分布和极端非生物条件的间接影响相关的扰动。微生物是重要的生物多样性库，可以影响大型生物，因为它们面临栖息地丧失、大气二氧化碳浓度上升、污染、全球变暖和干旱频率增加。叶际中的植物-微生物相互作用已被证明支持植物生长并增加宿主对生物和非生物胁迫的抵抗力。本文回顾了在全球变化的背景下，叶际中的植物-微生物相互作用如何影响宿主的生存和适应度，强调了植物-微生物相互作用 (1) 通过降解超细颗粒物、黑碳和大气碳氢化合物等污染物改善城市污染修复的证据，（2）通过共生体的丧失或病原体，以及 (3) 推动植物宿主适应干旱和变暖。最后，讨论了关键的微生物群落的生态过程如何推动植物与微生物之间的相互作用，面临人类世的挑战。

图 1：植物-微生物相互作用参与全球变化并受其影响

图 2：三方相互作用和微生物生态

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