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生命科学学院高峥团队系统阐述微生物介导的植物跨时空通讯

作者:高峥记者:通讯员:摄影: 出处:生命科学学院发布时间:2024-07-01

近日,生命科学学院高峥团队在《iMeta》发表了题为“Ms gene and Mr gene: Microbial-mediated spatiotemporal communication between plants”的论文,研究提出了将与微生物密切相关的宿主基因进一步归类为微生物组塑造基因(Ms基因)和微生物组响应基因(Mr基因),以进一步阐明微生物在植物适应环境过程中的重要作用。

在过去几亿年的时间里,植物和微生物共同演化,这现在体现在当代植物-微生物相互作用的复杂性中。植物为各种微生物提供了丰富的生态位。反过来,这些受调控的微生物又可以与植物形成复杂的互作关系,深刻地影响植物健康。最近,“M基因”被用来描述在塑造微生物群落方面起关键作用的植物基因。这为基因-表型关系提供了新的见解,表明某些基因可能会影响相关的微生物群落,从而通过微生物相互作用间接影响植物的表型变异。部分基因以“自上而下”的方式塑造群落,而部分基因更容易受到微生物的影响,作为植物性状变异的“自下而上”的成因。为了进一步阐明微生物在植物适应环境中的调控作用,研究提出了将与微生物密切相关的宿主基因归类为微生物组塑造基因(Ms基因)和微生物组响应基因(Mr基因)。

图1 微生物介导的植物通讯

对Ms基因、关键功能微生物类群与Mr基因的挖掘、关联和鉴定,可以为多样化种植制度(如间作或轮作)的精准设计提供个性化的作物品种选择。通过关注在“Ms基因-微生物组- Mr基因”网络模型中作为枢纽的关键功能微生物群,可以设计个性化的微生物制剂。作物品种的理性搭配,与个性化微生物制剂的战略整合将为未来的“精准农业”提供重要的理论参考。

79906am美高梅生命科学学院为该论文第一单位,生命科学学院高峥教授和中国农业科学院深圳农业基因组研究所刘永鑫研究员为该论文共同通讯作者;生命科学学院2022级硕士研究生吕明皓和史文宠副教授为该论文共同第一作者;生命科学学院周波教授和李明聪副教授参与了此项工作。研究得到国家重点研发计划项目、国家自然科学基金项目和山东省自然科学基金项目的支持。

据悉,《iMeta》是由威立、肠菌分会和数千名华人科学家合作出版期刊,重点关注微生物组、生物信息、大数据和多组学等。最新影响因子为23.7,位列微生物学领域研究期刊全球第一。

论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/imt2.210


编      辑:万    千 

审      核:贾    波 




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