Annual Review of Plant Biology | 北卡罗来纳州立大学综述叶面微生物组对植物表型的扩展！

植物地上部分，包括花和叶组织，统称为叶际，被各种微生物定殖，包括细菌、真菌、酵母、原生生物和噬菌体（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！ISME | 叶际植物-微生物相互作用：面临人类世的挑战！）。尽管叶际的不同部分代表相同的植物基因型，但它们通常具有分类学上不同的微生物群落。微生物栖息在叶子的表面（即附生）和内部（即内生），它们对植物性状的影响范围很广。叶定殖微生物可以通过影响植物健康的方式扩展宿主表型。入侵和感染叶子的病原体是微生物对植物健康产生不利影响的典型例子。各种共生叶部微生物可以通过多种机制对植物健康产生积极影响，包括激素促进生长、环境污染物的降解、植物免疫系统的调节以及生物和非生物胁迫耐受性的增强。然而，迄今为止，驱动叶面微生物组组装和活动的过程仍然知之甚少。

2021年6月，国际权威学术期刊Annual Review of Plant Biology发表了北卡罗来纳州立大学Christine Hawkes教授团队的最新相关研究成果，题为Extension of Plant Phenotypes by the Foliar Microbiome的综述论文。

叶面微生物组可以通过扩大其基因组和代谢能力来扩展宿主植物的表型。尽管人们越来越认识到叶面微生物组对植物健康、胁迫生理学和产量的重要性，但叶面微生物组的多样性、功能和对植物表型特征的贡献在很大程度上仍然难以捉摸。最近采用的高通量技术有助于揭示叶面微生物组的多样性和时空动态，但我们还没有解决它们对植物生长、发育和生态的功能重要性。本文重点讨论管理叶面微生物组的组装过程和参与扩展植物表型的潜在机制。强调知识的差距，并为新的研究方向提供建议，以推动该领域的发展。这些努力将有助于最大限度地发挥叶面微生物组在可持续作物生产中的功能潜力。

图1. 生成叶面微生物组的组装过程

表 1 近期研究概述证明叶面微生物组对三个作物表型的类别的影响：抗病性、非生物胁迫耐受性和生长促进

图2. 现场调查、综合基因组学、代谢组学、高通量表型分析和预测建模

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