近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所南方經(jīng)濟(jì)作物有害生物防控團(tuán)隊(duì)在《植物科學(xué)前沿（Frontiers in plant science）》在線刊發(fā)綜述文章，系統(tǒng)介紹近年來植物次生代謝物與微生物組互作研究進(jìn)展。
據(jù)程毅副研究員介紹，近年來，科學(xué)家們?cè)絹碓秸J(rèn)識(shí)到微生物組研究的重要性，認(rèn)為其孕育著解決人類面臨的包括健康、環(huán)境等諸多問題的新路徑，腸道微生物更被稱為“人類第二基因組”。美國(guó)、加拿大、日本、法國(guó)等均已部署了微生物組研究的國(guó)家計(jì)劃。作為研究分支，植物微生物組主要包括根際、葉際、內(nèi)生等共生微生物以及病原微生物。與人體和動(dòng)物微生物組類似，植物微生物組編碼比宿主植物更多的基因，并通過微生物之間、微生物與宿主植物之間的競(jìng)爭(zhēng)與協(xié)作關(guān)系影響植物的生長(zhǎng)、發(fā)育、健康等。深入研究植物微生物組的菌群結(jié)構(gòu)和功能及其與宿主之間在不同地區(qū)、土壤環(huán)境中的相互作用對(duì)于挖掘微生物組的潛力，持續(xù)提高作物產(chǎn)量與品質(zhì)意義重大。
植物次生代謝（PSM）是指對(duì)植物生長(zhǎng)、繁殖非必須的代謝途徑，其相關(guān)產(chǎn)物--植物次生代謝產(chǎn)物（PSMs）包含酚類、萜類、類固醇、生物堿和黃酮類等幾個(gè)結(jié)構(gòu)多樣的大分子家族。植物次生代謝產(chǎn)物參與許多植物的重要生理活動(dòng)，在植物生長(zhǎng)發(fā)育、先天免疫、趨避病蟲、防御反應(yīng)和對(duì)環(huán)境脅迫的反應(yīng)等生理活動(dòng)中發(fā)揮多種功能。近年來，隨著微生物組學(xué)研究的深入，植物次生代謝產(chǎn)物還被發(fā)現(xiàn)作為植物和微生物共生的信號(hào)修飾與宿主相關(guān)的微生物組等。另外，許多研究表明植物微生物（組）亦可直接或間接地通過調(diào)節(jié)植物次生代謝參與上述生理過程。該研究聚焦植物次生代謝產(chǎn)物與微生物組互作，以香豆素等重要植物次生代謝物為例，系統(tǒng)回顧了近年來該領(lǐng)域的最新進(jìn)展，并對(duì)目前主要的微生物組學(xué)和代謝組學(xué)關(guān)聯(lián)分析技術(shù)與工具方法進(jìn)行了梳理，對(duì)植物次生代謝產(chǎn)物與微生物組互作研究在作物遺傳育種、非生物脅迫、入侵植物等領(lǐng)域的發(fā)展及應(yīng)用進(jìn)行了討論和展望。
該項(xiàng)研究得到中國(guó)農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程等項(xiàng)目資助。（通訊員 廖勇鳳）
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