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Trends in Plant Science | 朝着改善生态植物-微生物组相互作用的方向育种!

知今 Ad植物微生物 2022-11-03

植物驯化是一个选择过程的结果,导致植物更加适应人类的栽培和使用。这一过程的基础是通过选择和改造野生植物物种来实施育种计划,目的是为人类需求选择有用的植物性状。在驯化过程中,提高作物产量一直是最重要的目标之一,以便为人类提供持续不断的食物供应。然而,植物没有无限量的能量,有限的碳源的分配因此受到生长-防御权衡的影响。这种现象是基于这样一个概念:由光合作用产生的有限的碳源被分配到生长或防御过程中,以使植物在不同环境中的适应策略和适应性成本最大化。如果植物将其能量主要集中在生长上,它们应对不同种类胁迫的能力就会自动降低,如病原体感染或恶劣的环境条件。

2022年7月6日,国际权威学术期刊Trends in Plant Science发表了意大利国家研究委员会可持续植物保护研究所(CNR-IPSP) Raffaella Balestrini团队的最新相关研究成果,题为Breeding toward improved ecological plant–microbiome interactions的观点论文。



驯化过程被育种计划所放大,使得人们能够选择更多的生产基因型和更合适的作物品系,以应对不断变化的气候。尽管有这些进展,植物育种对植物-微生物组相互作用生态的影响还没有得到充分的考虑。这包括可能利用有益的植物-微生物相互作用来开发具有更好性能和更好适应任何环境情况的作物。本文讨论了在农业系统中利用定制的合成微生物群落来开发更可持续的育种策略。在农业系统中利用定制的合成微生物群落来开发更可持续的育种策略,其基础是实施植物和其有益的相关微生物之间的多种相互作用。

·驯化过程和育种计划完全集中在对特定植物性状的选择和改进上,这对农业系统中有益微生物的招募和功能产生了负面影响。
·根际和根系相关的微生物在植物生长和抗逆性方面发挥着重要作用。
·需要开发旨在合理操纵根部性状以招募有益微生物或阻止病原体的育种项目。
·合成群落(SynComs)的开发和应用代表了一种改善植物生长和抗逆性的可持续方式。


图. 野生和驯化植物物种的比较


图. 经典育种和植物新育种技术及木本植物微生物育种方法概述


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