福建农林大学根系中心钟永嘉课题组利用重组菌群提高大豆养分效率学术资讯

来源：JIPB

植物根系相关微生物对宿主植物的营养、生长以及发育至关重要。目前对植物根系相关的有益微生物的利用主要集中在单一菌株水平。然而，单一菌株的使用会增加菌株效果的不稳定性。因此如何综合利用根系相关的有益微生物是根系微生物组研究领域的一大难题。

JIPB近日在线发表了福建农林大学根系中心廖红教授团队钟永嘉课题组题为“Functional assembly of root-associated microbial consortia improves nutrient efficiency and yield in soybean” （https://doi.org/10.1111/jipb.13073）的研究论文。该研究建立了一套大豆根系有益微生物分离、纯化和有益功能筛选的鉴定流程；并根据微生物的益生功能，进行菌群重组。在实验室和大田条件下对重组菌群的效果进行评价，并最终获得了能稳定促进大豆氮、磷吸收，提高大豆产量的重组菌群, 进一步解析了重组菌群对宿主大豆的调控机制，为充分挖掘和利用植物根系相关的有益微生物组提供可行的策略。

重组菌群SynComs的构建、应用以及调控机制

钟永嘉课题组通过对大豆根系根瘤内的微生物进行大量分离，获得了1893个分离物，对分离的结瘤基因（NodA）、固氮基因（nifH）、产植物生长素IAA以及溶磷/解磷功能进行筛选和体外验证。根据验证结果，筛选具有较大促生潜力的菌株进行接种大豆与促生长效果评价。然后，根据单菌促生长效果和功能进行重组菌群构建，获得了三个重组菌群，并进一步利用室内盆栽试验和大田多点试验对重组菌群的效果进行评价。发现在室内和大田条件下，应用重组菌群均能在不同程度下促进植株氮、磷的吸收和生长，并提高产量最高达36.1%。

钟永嘉课题组近年来在大豆与根系相关微生物的互作中取得了一系列进展，揭示了外源接种根瘤菌和大豆基因型协同调控了大豆根际的微生物菌群结构和组成（Zhong et al., 2019; Xu et al., 2020）。并揭示了miR169c-NFYA-C-ENOD40 信号途径在氮素调控大豆结瘤上的机制（Xu et al., 2020）。这篇论文在此基础上提出利用重组菌群方式综合利用植物根系相关的有益微生物，提高植物的养分效率。硕士生王存虎和博士生李艳君为论文共同第一作者，钟永嘉副教授为通讯作者。廖红教授和杨永庆副教授也参与了该项研究工作。该研究得到了国家自然科学基金的资助。

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