近日，华南农业大学林学与风景园林学院谢贤安，联合农学院王孝林、连腾祥，中山大学魏蜜，北京市农林科学院陈丽莹，林木遗传育种全国重点实验室王兰香，中国科学院王二涛、周欣、庞志强、叶俊杰，南京师范大学孙凯，中国农业科学院刘永鑫、姚小芳，中国农业大学田长富、张林、段世龙，浙江大学王蒙岑、南京农业大学徐志辉等研究团队在iMeta（中科院一区Top期刊，影响因子44.4）发表了题为“The plant microbiome: From ecological foundations to precision microbial engineering for sustainable agriculture”的长文综述文章。
植物并非孤立个体，而是与数万亿微生物共同构成的共生功能体（图1）。植物微生物组作为植物的“第二基因组”，深刻影响着植物的营养获取、生长发育与逆境适应。近年来，植物微生物组研究取得了长足进展，但如何将基础知识真正转化为可持续农业的实践方案，仍是该领域面临的重大挑战。该综述正是基于这一核心问题，全面整合了植物微生物组研究的最新成果，构建了一个从生态机制到工程应用的完整知识框架。
图1 植物共生功能体：整合植物、微生物组、环境资源与人类治理的共同体
文章系统总结了根际、内生际、叶际及种子际等主要生态位微生物组的研究进展，详细阐述了宿主遗传、代谢信号与环境因素驱动群落组装的规律，并深入剖析了根瘤菌与丛枝菌根（AM）共生的分子基础。同时，文章提出了一系列新概念，包括植物-AM真菌-细菌生物连续体、气生根黏液际、微生物组基因（M基因）和病理微生物组，拓展了植物微生物组研究的空间维度与理论视野。文章还系统阐释了根际原生动物对细菌群落的调控、气生根黏液际中功能微生物组稳态维持等前沿方向；详细剖析了共生信号感知、共生信号通路、转录调控网络等核心分子机制；系统论述了效应蛋白与跨界小RNA在菌根共生调控中的关键作用。在新技术层面，文章系统介绍了定量微生物组分析、精准农业微生物组工程、合成菌群理性设计与人工智能赋能合成菌群构建等前沿方法，并着重讨论了标准化合成微生物组产品的核心特征。
该综述明确了从机制发现到田间应用的四条路径：标准化合成微生物组产品开发、内生微生物组工程、微生物组辅助育种与精准微生物组管理，为我国“十五五”期间农业微生物产业发展提供了系统性的前沿研判。该项工作汇聚了全国植物微生物组领域的主要研究力量，反映了该方向的最新前沿思考。
文章第一作者为魏蜜、连腾祥、陈丽莹、王兰香、叶俊杰、姚小芳、段世龙；通讯作者为谢贤安、王二涛、孙凯、刘永鑫、田长富、王孝林、王蒙岑、张林、徐志辉、周欣、庞志强；合作作者为鲁子毓、涂晋骥、李泓甫、许馨月、周洁、何俊良、朱菲莹、Paola Bonfante、Lam-Son Phan Tran。该工作得到了国家自然科学基金、江苏省重点基础研究项目、云南省“兴滇人才”青年人才计划和广东省“特支计划”青年拔尖人才项目的资助。
相关论文链接：https://doi.org/10.1002/ imt2.70152
文图/林学与风景园林学院
