干旱、惡劣天氣、創(chuàng)紀(jì)錄的溫度和新出現(xiàn)的病原體等威脅著世界糧食供應(yīng)。因此，人們需要在克服上述挑戰(zhàn)的情況下使作物更加健壯。
由奧地利格拉茨技術(shù)大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)國(guó)際研究小組在《新植物學(xué)家》上發(fā)表了一項(xiàng)新研究，指出微生物群研究和管理為實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)提供了巨大的潛力。
微生物群研究只有幾十年的歷史，但已經(jīng)產(chǎn)生了一些突破性的發(fā)現(xiàn)。生物體和微生物群都是在共同進(jìn)化中進(jìn)化的，即相互影響。
這項(xiàng)新研究證實(shí)了這一點(diǎn)。今天，人們認(rèn)為所有的生物體都是“全息生物”——共同運(yùn)作的單位，擁有許多特殊的微生物。后者總是在數(shù)量上占優(yōu)勢(shì)。例如，人類的微生物數(shù)量是自身細(xì)胞的10倍。因此，微生物被列為新的健康治療和預(yù)防疾病的重要靶標(biāo)。
這同樣適用于栽培植物，但到目前為止，人們對(duì)其潛力知之甚少，也沒(méi)有加以開(kāi)發(fā)。在此，跨學(xué)科研究小組將現(xiàn)代馴化蘋果品種的微生物群與其野生祖先的微生物群以及密切相關(guān)物種的微生物群進(jìn)行了比較。
在分子分析和生物信息學(xué)方法的幫助下，研究小組第一次能夠確定微生物群與基因的遺傳程度相同。結(jié)果表明，基因相似的蘋果含有相似的微生物群。令人驚訝的是，現(xiàn)代蘋果品種仍然含有一些野生祖先的微生物群。
這項(xiàng)研究表明，微生物群也是“繁殖”的，并且隨著時(shí)間的推移發(fā)生了很大的變化。到目前為止，許多微生物在這個(gè)過(guò)程中丟失了。這些失去的微生物現(xiàn)在有望幫助人們使作物再次適應(yīng)氣候變化。這是因?yàn)楝F(xiàn)在育種的重點(diǎn)不再是蘋果的大小和甜度，而是其韌性和健康。研究人員確信，源自中亞的蘋果野生祖先的微生物群中含有有價(jià)值的微生物。
論文第一作者、格拉茨技術(shù)大學(xué)環(huán)境生物技術(shù)研究所的Ahmed Abdelfattah認(rèn)為：“研究結(jié)果為植物育種的新生態(tài)策略奠定了基礎(chǔ)、開(kāi)辟了新視角。”例如，可以設(shè)想通過(guò)有針對(duì)性地引入微生物來(lái)改變植物微生物群，以增加其抗性。
環(huán)境生物技術(shù)研究所所長(zhǎng)Gabriele Berg表示，團(tuán)隊(duì)的愿景是將這一新知識(shí)用于植物健康乃至人類和地球的健康。畢竟，在人類歷史上曾多次出現(xiàn)過(guò)的蘋果只是一個(gè)象征。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1111/nph.17820
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