近日，中國農(nóng)業(yè)科學院麻類研究所南方經(jīng)濟作物有害生物防控團隊在《植物科學前沿（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展。
據(jù)程毅副研究員介紹，近年來，科學家們越來越認識到微生物組研究的重要性，認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、加拿大、日本、法國等均已部署了微生物組研究的國家計劃。作為研究分支，植物微生物組主要包括根際、葉際、內生等共生微生物以及病原微生物。與人體和動物微生物組類似，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爭與協(xié)作關系影響植物的生長、發(fā)育、健康等。深入研究植物微生物組的菌群結構和功能及其與宿主之間在不同地區(qū)、土壤環(huán)境中的相互作用對于挖掘微生物組的潛力，持續(xù)提高作物產(chǎn)量與品質意義重大。
植物次生代謝（PSM）是指對植物生長、繁殖非必須的代謝途徑，其相關產(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結構多樣的大分子家族。植物次生代謝產(chǎn)物參與許多植物的重要生理活動，在植物生長發(fā)育、先天免疫、趨避病蟲、防御反應和對環(huán)境脅迫的反應等生理活動中發(fā)揮多種功能。近年來，隨著微生物組學研究的深入，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修飾與宿主相關的微生物組等。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)回顧了近年來該領域的最新進展，并對目前主要的微生物組學和代謝組學關聯(lián)分析技術與工具方法進行了梳理，對植物次生代謝產(chǎn)物與微生物組互作研究在作物遺傳育種、非生物脅迫、入侵植物等領域的發(fā)展及應用進行了討論和展望。
該項研究得到中國農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程等項目資助。（通訊員 廖勇鳳）
文章鏈接：https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2021.621276/full
