近日，中國科學(xué)院微生物研究所副研究員張莉莉和中國科學(xué)院院士方榮祥團(tuán)隊(duì)在Microbiome上發(fā)表了題為Dynamics of rice seed-borne bacteria from acquisition to seedling colonization的研究論文。該研究闡釋了水稻種子菌群的獲得、定殖、保持和傳播模式以及菌群結(jié)構(gòu)的時(shí)空動(dòng)態(tài)特征。
種子作為植物遺傳物質(zhì)代際傳遞的載體，其攜帶的微生物及功能可能存在世代傳遞。受限于植物內(nèi)生菌群定量技術(shù)和無菌體系缺乏現(xiàn)狀，種子微生物組的代際傳遞機(jī)制未得到系統(tǒng)性闡明。該團(tuán)隊(duì)通過整合細(xì)菌定量分析、無菌植物培養(yǎng)、合成菌群構(gòu)建與菌群移植等技術(shù)，揭示了水稻種子菌群從獲得到傳播的完整過程。
研究發(fā)現(xiàn)，水稻種子具有豐富的內(nèi)生菌群。這些微生物主要定殖于穎果（遺傳學(xué)意義上的種子）和種子附屬結(jié)構(gòu)之間，而穎果本身保持基本無菌的狀態(tài)。種子菌群主要在開花期從環(huán)境中獲得，灌漿期和黃熟期則不具備獲得外源菌群的能力。研究顯示，菌群一旦獲得，可在種子發(fā)育和貯存期間維持穩(wěn)定數(shù)量，能夠隨種子萌發(fā)遷移至新生植株的葉片和根系，并根據(jù)不同組織特征進(jìn)行群落重構(gòu)。
研究工作得到國家自然科學(xué)基金、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)會(huì)員項(xiàng)目的支持。
