中国科学院与北京大学的研究人员通过构建作物根际细菌基因组数据库(CRBC)和病毒基因组数据库(CRVC),显著扩展了对作物根际微生物多样性的理解,并揭示了新的微生物间互作模式。相关成果于2025年3月12日在线发表在《Cell》。
植物根际细菌的功能研究和群落分析已成为作物根际微生物群落研究的前沿领域,作物根际细菌和病毒基因组数据库的缺乏,严重限制了该领域的发展。研究人员通过将高通量细菌培养与宏基因组测序相结合,小组从小麦、水稻、玉米和紫花苜蓿的根部构建了全面的细菌和病毒基因组集合,构建了作物根际细菌基因组数据库(CRBC)和病毒基因组数据库(CRVC),显著扩展了公开可用的作物根际细菌基因组数量约3倍,鉴定的病毒在属水平上50%未被报道。CRBC涵盖了2318个物种,是公共数据库中作物根际细菌基因组物种数的2.8倍约3倍,并将公共可用的作物根际细菌系统发育多样性增加了290.6%。作物根系病毒基因组集合(CRVC)包含9,736个非冗余病毒基因组,并在作物根系微生物组中发现了1,572个先前未报道的属级聚类。基于以上数据,首次发现了植物根际细菌定植相关的保守遗传通路,并创新性地揭示了作物根际生态系统中未曾探索的细菌-病毒互作规律。CRBC和CRVC共同为研究微生物机制和应用提供了宝贵的资源,支持可持续农业发展。