微生物与植物天然共存，植物内生菌更是被称为植物的第二基因组。全面深入了解植物微生物组对于延伸作物的新颖性状、拓展传统育种和化学肥料、农药替代都有重要意义。近日，中国科学院遗传发育所农业资源研究中心李小方研究团队以“Rational Management of the Plant Microbiome for the Second Green Revolution”为题，在植物学知名期刊Plant Communications发表概念论文，全面阐述了微生物组技术对第二次绿色革命的价值和技术发展路径。
20世纪中叶的绿色革命改变了全球农业面貌，同时也带来了环境挑战。一种新方法近年得以发展，即第二次绿色革命，该方法旨在提高农业生产力，同时将负面环境影响降至最低。植物微生物群落在植物生长和应激反应中发挥着关键作用，理解植物与微生物群落的相互作用对于开发符合食物安全和环保挑战的可持续农业实践至关重要，这也是联合国可持续发展目标之一。
本综述全面探讨了已知的植物-微生物互作的确定性过程，对于开发微生物群落管理策略至关重要，包括宿主效应、促进者效应和微生物间的相互作用。论文提出了一种植物微生物群落调控的层次框架，以填补基础研究与农业应用之间的鸿沟。该框架强调三个调控水平：单一菌株、合成菌群和原位微生物群落调控。总之，合理管理植物微生物群落在农业领域具有广泛的应用价值，有望成为第二次绿色革命的核心技术。论文在最后展望了本领域最核心的八个科学问题，如微生物共生的关键植物遗传因子等。
农业资源研究中心李小方研究员为论文的第一作者，王丽琨博士为通讯作者，韩国汉阳大学Byong-Hun Jeon为论文共同通讯作者。Brainware University和兰州大学学者参与了论文的写作。研究工作得到了国家自然科学基金项目的资助(Nos. 32250015 and U21A2024)。
微生物组技术关联的主要联合国发展目标SDGs
论文链接：
https://doi.org/10.1016/j.xplc.2024.100812
