水、陸稻根系微生物組的環境適應性等研究獲進展

　　微生物可直接或間接與植物相互作用以促進宿主植物的生長、抗病和提升脅迫耐受力（如干旱等非生物脅迫），這些微生物統稱為植物微生物組（也被稱為植物的第二基因組）。學界對水稻和其他重要農作物的根系微生物組群落結構、空間分布及短期干旱脅迫對根系微生物組的影響已開展廣泛研究，但對自然水、陸環境下水、陸稻（生態型）的根系微生物組群落組裝和變異知之甚少。此外，陸稻（Oryza sativa L.）是不同于灌溉水稻的陸生生態型，其能適應干旱脅迫和旱地有氧通氣環境，相關根系微生物資源尚未被挖掘利用。

　　中國科學院西雙版納熱帶植物園熱帶稻種保護與遺傳改良研究組碩士研究生龐志強在研究員徐鵬、余迪求的指導下，以典型的陸稻和水稻品種為材料基礎，研究水、陸環境條件下的水、陸稻根系微生物組的差異組裝。通過結合高通量測序和傳統分離培養，鑒定不同生態型的水、陸稻根系細菌和真菌組成的環境適應性及篩選陸稻根系促生耐旱等功能微生物。研究發現，水、陸環境對兩種生態型稻種根系微生物組群落組成有影響，環境效應大于生態型品種效應，從灌溉水田轉變到旱地環境，兩種生態型稻種的根系微生物組多樣性均降低。根系微生物組對旱地環境的總體反應由腸桿菌科（Enterobacteriaceae）、沙雷氏菌屬（Serratia）和子囊菌門（Ascomycota）驅動。灌溉水稻生態型從水田到旱地這一過程會特異性富集嗜熱油菌綱（Thermoleophilia）和放線菌門（Actinobacteria）等部分革蘭氏陽性菌類微生物。相關研究成果以Environmental adaptation of the root microbiome in two rice ecotypes為題，發表在Microbiological research上。

　　在前期實驗基礎上，研究人員進一步分離篩選陸稻根系功能微生物（組），接種實驗結果顯示，來自陸稻根系的內生真菌能夠提高水稻幼苗的株高、地上部鮮重、抗氧化能力、脯氨酸和可溶性糖含量。相關研究成果以Microbial Diversity of Upland Rice Roots and Their Influence on Rice Growth and Drought Tolerance為題，發表在Microorganisms上。

　　上述研究表明，不同環境條件和水稻生態型導致根系微生物組的重組。溫室實驗顯示，陸稻根系微生物能促進干旱和灌溉條件下植物的生長，可能是促進作物生長和耐旱的有效微生物資源。龐志強為上述兩篇論文的第一作者，徐鵬、余迪求為論文的共同通訊作者。

雨養旱地與灌溉水田環境下的水陸稻根系微生物組

分離自陸稻的根系內生真菌能促進水稻幼苗正常生長及干旱耐受力