2022年4月21日，Journal of Advanced Research在線發(fā)表了農(nóng)學(xué)院聯(lián)合環(huán)資學(xué)院等多家單位合作的研究成果“Continental scale deciphering of microbiome networks untangles the phyllosphere homeostasis in tea plant”，研究解析了茶樹微生物組的大尺度組裝和互作網(wǎng)絡(luò)，揭示了茶樹葉際穩(wěn)態(tài)的維持機制。

植物宿主共進化的微生物群的組裝和共存是重要的生態(tài)和進化過程，對植物健康和生態(tài)功能都至關(guān)重要。然而，目前對于高等植物中微生物組的組裝和共生機制認識甚少。先前，茶葉所和農(nóng)藥所合作研究表明茶樹葉際微生物組的組裝有利于生態(tài)健康，同時闡釋了茶樹葉際微生物的時間代謝響應(yīng)機制，但是茶樹微生物組的組裝和及其對葉際穩(wěn)態(tài)的潛在影響仍未被揭示。

該研究采集了涵蓋國內(nèi)茶葉主產(chǎn)區(qū)的15個省，共45個茶園的225個樣本，通過整合高通量測序、理化特性分析、生物信息學(xué)等技術(shù)手段，揭示了茶樹中微生物群落的組裝規(guī)律及核心微生物，并進一步采用合成群落、菌群互作實驗和RT-qPCR等方法闡明了核心微生物在維持葉際穩(wěn)態(tài)中的功能。研究結(jié)果表明茶樹微生物群落在組裝過程中存在隨機性和確定性之間的平衡，在根旁和根際土中的組裝過程以確定性過程為主，氨基酸則作為環(huán)境選擇的關(guān)鍵因素驅(qū)動了根和葉中微生物組裝的隨機過程。鞘氨醇單胞菌（Sphingomonas）、草螺菌（Herbaspirillum）、馬賽菌（Massilia）等7個屬從土壤轉(zhuǎn)移到葉中，形成葉際關(guān)鍵核心菌群并通過弱化病原菌關(guān)鍵毒力基因的表達來維持茶樹的葉際穩(wěn)態(tài)。該研究揭示了茶樹微生物組組裝的基礎(chǔ)機制及對葉際穩(wěn)態(tài)的潛在影響，不僅為深入理解茶樹微生物組的生物學(xué)功能機制提供了參考，同時為茶樹微生物資源的挖掘和利用提供了重要信息。

論文的第一作者為浙江大學(xué)茶葉所徐平副教授，通訊作者為浙江大學(xué)農(nóng)藥所王蒙岑教授與環(huán)資學(xué)院土水資源與環(huán)境研究所馬斌研究員。該研究得到了國家自然科學(xué)基金、浙江省自然科學(xué)基金的資助。

論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.jare.2022.04.002

（茶葉研究所）