原标题：Science Bulletin：根际微生物群落“扩增-选择”组装新模型

中国科学院分子植物科学卓越创新中心王二涛研究组及其合作团队基于微生物绝对丰度提出了植物根际微生物群落“扩增-选择”组装的新模型。相关成果发表于Science Bulletin（ IF =6.277） 。

Abstract

Plants live in association and interact with a multitude of microorganisms. The prevalent model for rhizosphere recruitment argues that factors produced by root attract the specific bacterial taxa in the rhizosphere and the more specialized bacterial taxa are further enriched within root. Here, we quantified the absolute abundance of root microbiota in Medicago and rice, which revealed that most of the dominant bacterial phyla are significantly elevated in the rhizosphere to different degrees, followed by the recruitment of specific phyla into the root, suggesting an amplification-selection model for root microbiome assembly.

在自然界中，植物根系与许多的微生物相互作用，共同生活。这些微生物定殖在根际土中，或附着于根系表面，或定殖于根内，统称为植物根际微生物组。植物根际微生物对于植物的生长发育和环境适应具有重要作用。研究人员基于传统的微生物相对丰度数据，提出了根际微生物群落的两步或多步筛选组装模型，该模型认为：微生物依次在根外土、根际土和根内逐步被筛选，形成植物根际特异的微生物群落。其中变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）和放线菌门（Actinobacteria）是根际富集的主要菌群，而酸酐菌门（Acidobacteria）是根际排斥的主要菌群。

基于微生物相对丰度的研究描述了不同植物物种根际微生物的群落组成及多样性，但忽略了单位质量或体积中不同微生物群落的绝对丰度。另外，基于16S/18S rRNA基因的相对丰度研究忽视了不同细菌/真菌的16S/18S rRNA基因的拷贝数差异。因此，相对丰度的研究结果很难与定量的植物生理生态指标进行联系，阻碍了人们对于根际微生物生态功能的理解。

本研究 提出根际微生物群落组装“扩增-选择”的新模型，该模型认为，与根外土相比，主要菌门在根际土中的绝对丰度都被显著扩增，经根际土扩增的微生物进一步被根筛选，形成特异的根内微生物群落。不同微生物扩增倍数可能由微生物自身扩增速率、微生物与微生物互作、植物与微生物互作等因素决定。根际微生物群落组装的“扩增-选择”新模型，将指导人们定量追踪植物根际微生物群在不同生长周期绝对丰度的变化，有助于将根际微生物与植物定量性状关联起来，以便更好地利用根际微生物提升农业的可持续发展。

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