Microbiome | 中科院微生物所蔡磊团队揭示病害引起的植物微生物群落组装和功能适应！

植物微生物组是宿主的一个组成部分，并且越来越被认为在植物生长和健康中发挥着基本作用（Nature | 年度重磅合集：植物微生物组！Science重磅 | 北卡教堂山分校和诺丁汉大学研究揭示微生物改变植物根系通透性！Nature | 重磅！Jeff Dangl团队揭示微生物组中的单一细菌属维持根的生长；Nature Reviews Microbiology | 植物-微生物互作：从群落组装到植物健康）。越来越多的证据表明，植物根际会招募有益微生物来抑制土传病原体。然而，在病原体入侵的情况下，控制植物微生物组的组装和地上部分功能的生态过程还没有被完全理解。

2021年9月15日，国际权威学术期刊Microbiome发表了中国科学院微生物研究所蔡磊团队的最新相关研究成果，题为Disease-induced changes in plant microbiome assembly and functional adaptation的研究论文。

在这篇文章中，研究人员利用扩增子（16S和ITS）和宏基因组学方法，在中国主要的辣椒生产基地研究了与辣椒（Capsicum annuum L.）的12个区系（如土壤、根、茎和果实）相关的细菌和真菌群落，并研究了镰刀菌枯萎病（FWD）如何影响植物相关微生物组的组装、共同发生的模式和生态功能。

扩增子数据分析显示，FWD对辣椒生殖器官（果实）微生物组的影响小于营养器官（根和茎），对茎上部表皮的影响最强。真菌界内网络不太稳定，其群落比细菌群落对FWD更敏感。对微生物界间网络的分析进一步表明，FWD破坏了网络的稳定性，诱发了真菌类群的生态重要性。尽管患病的植物更容易被其他病原真菌定殖，但它们的地下和地上部分也可以招募潜在的有益细菌。在患病植物中富集的一些有益细菌类群也被确定为植物微生物组的核心类群和网络中的枢纽类群。另一方面，宏基因组分析显示，在患病植物中，参与解毒、生物膜形成和植物-微生物组信号途径（即趋化性）的几个功能基因明显富集。

研究人员的结果证明：患病的植物可以招募有益的细菌，缓解生殖器官微生物组的变化，以促进宿主或其后代的生存。宿主植物可能通过调节植物-微生物组的信号通路来吸引有益微生物。这些发现极大地促进了我们对植物-微生物组相互作用的理解，并可以为在可持续农业中利用植物微生物组提供基本和重要的数据。

辣椒细菌和真菌群落的组装

与健康器官相比，病变器官中细菌和真菌微生物群的富集和枯竭模式

界内共同发生网络

界间共同发生网络

健康和患病植物之间的微生物组功能多样性和功能基因的差异丰度

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