3月21日，西南大學陳新平團隊聯合德國波恩大學等國內外多所高校在《自然-植物》（Nature Plants）期刊發表了題為“遺傳性微生物組的變異與當地適應玉米品種的來源環境相關”（Heritable microbiome variation is correlated with source environment in locally adapted maize varieties）的論文，揭示了非生物脅迫下植物-微生物有益互作的遺傳基礎和環境調控機制。
植物與微生物的根際互作對提高植物的環境適應性至關重要。利用地方品種環境適應性的遺傳基礎，挖掘可遺傳性的作物根際微生物組潛力，提高作物生產力和抗逆性，是農業科學研究的熱點之一。
該研究應用玉米地方種質資源群體探索作物與微生物互作關系，從作物與自然環境適應性角度去理解作物在抵抗非生物脅迫方面的微生物潛能。課題組綜合利用微生物擴增子測序技術-作物群體遺傳學方法-基因組預測手段，揭示玉米種子原生棲息地生態環境信息可以很好地預測未來新的環境下的根系和根際微生物的組裝；引入植物環境基因組學關聯分析（eGWAS）找到特定的玉米遺傳位點顯著與材料來源當地的氮素水平及根際益生菌（Massilia）關聯；通過玉米轉座子突變體庫找到不同遺傳背景條件下 （B73 和F7） 的玉米單個基因調控根際微生物群落及特定的根際益生菌；通過接菌功能驗證發現根際益生菌的促生功能獨立于土壤條件，具有重大的農業應用潛能。研究成果不僅為適應生態條件的作物遺傳改良提供了創新思路，而且為養分高效品種培育提供了靶向基因和根際微生物。
《自然-植物》期刊還專門為該文配發了評論文章，認為該成果對玉米根際微生物組的研究揭示了植物如何招募特定的微生物組來緩解非生物脅迫，為農業中的精準微生物組工程提供了線索。
西南大學資源環境學院、西南大學農業科學研究院植物營養與調控團隊與德國波恩大學根系功能生物學團隊自2018年來建立了緊密合作關系，該論文是繼2021年雙方聯合在《自然-植物》發表論文以來的第二項重要成果。西南大學資源環境學院已畢業博士生何曉明（現德國波恩大學博士后），波恩大學Danning Wang、德國萊布尼茨植物遺傳學和作物研究所Yong Jiang、美國賓夕法尼亞州立大學Meng Li以及西班牙塞維利亞自然資源和農業生物學研究所Manuel Delgado-Baquerizo教授為該文的第一作者。美國賓夕法尼亞州立大學Ruairidh J. H. Sawers教授、德國萊布尼茨植物遺傳學和作物研究所Jochen C. Reif教授、西南大學客座教授（德國波恩大學） Frank Hochholdinger教授， 西南大學陳新平教授、西南大學客座教授 （德國波恩大學） 于鵬為該文的通訊作者。西南大學資源環境學院、西南大學農業科學研究院為論文第一署名單位。
擴展閱讀：https://doi.org/10.1038/s41477-024-01654-7
日期：2024-05-28
植物與微生物的根際互作對提高植物的環境適應性至關重要。利用地方品種環境適應性的遺傳基礎，挖掘可遺傳性的作物根際微生物組潛力，提高作物生產力和抗逆性，是農業科學研究的熱點之一。
該研究應用玉米地方種質資源群體探索作物與微生物互作關系，從作物與自然環境適應性角度去理解作物在抵抗非生物脅迫方面的微生物潛能。課題組綜合利用微生物擴增子測序技術-作物群體遺傳學方法-基因組預測手段，揭示玉米種子原生棲息地生態環境信息可以很好地預測未來新的環境下的根系和根際微生物的組裝；引入植物環境基因組學關聯分析（eGWAS）找到特定的玉米遺傳位點顯著與材料來源當地的氮素水平及根際益生菌（Massilia）關聯；通過玉米轉座子突變體庫找到不同遺傳背景條件下 （B73 和F7） 的玉米單個基因調控根際微生物群落及特定的根際益生菌；通過接菌功能驗證發現根際益生菌的促生功能獨立于土壤條件，具有重大的農業應用潛能。研究成果不僅為適應生態條件的作物遺傳改良提供了創新思路，而且為養分高效品種培育提供了靶向基因和根際微生物。
《自然-植物》期刊還專門為該文配發了評論文章，認為該成果對玉米根際微生物組的研究揭示了植物如何招募特定的微生物組來緩解非生物脅迫，為農業中的精準微生物組工程提供了線索。
西南大學資源環境學院、西南大學農業科學研究院植物營養與調控團隊與德國波恩大學根系功能生物學團隊自2018年來建立了緊密合作關系，該論文是繼2021年雙方聯合在《自然-植物》發表論文以來的第二項重要成果。西南大學資源環境學院已畢業博士生何曉明（現德國波恩大學博士后），波恩大學Danning Wang、德國萊布尼茨植物遺傳學和作物研究所Yong Jiang、美國賓夕法尼亞州立大學Meng Li以及西班牙塞維利亞自然資源和農業生物學研究所Manuel Delgado-Baquerizo教授為該文的第一作者。美國賓夕法尼亞州立大學Ruairidh J. H. Sawers教授、德國萊布尼茨植物遺傳學和作物研究所Jochen C. Reif教授、西南大學客座教授（德國波恩大學） Frank Hochholdinger教授， 西南大學陳新平教授、西南大學客座教授 （德國波恩大學） 于鵬為該文的通訊作者。西南大學資源環境學院、西南大學農業科學研究院為論文第一署名單位。
擴展閱讀：https://doi.org/10.1038/s41477-024-01654-7
日期：2024-05-28
