近几十年来，由于人类活动对环境的影响，植物面临着森林砍伐、生态系统退化和气候变化等问题。为了生存，它们被迫适应一系列令人印象深刻的生态位;事实上，植物的力量不应被低估。植物的高效适应能力部分是由于它产生的大量特殊代谢物。
植物生存的一个重要因素是其根部周围土壤的微生物组成;事实上，这是如此重要，以至于科学家估计植物要用大约20%的光合能量来制造根源性分子。这些分子促进从周围土壤中选择根系微生物群的形成——因此，土壤中微生物群的“配方”对每一株植物都是独一无二的。
“总的来说，植物会产生各种各样的化学物质。这些分子通常具有复杂的结构，因此植物在制造它们时必须消耗大量能量。这意味着专门的植物代谢产物具有使植物生存的重要功能，并且不同类型植物的不同化学特征可能反映了在不同环境生态位中生存的适应性。安妮Osbourn他是诺维奇研究园区工业生物技术联盟的教授和主任约翰英纳斯中心．
创造微生物群落bet188真人
植物在土壤中创造特定微生物群落的潜在机制仍然难以捉摸。bet188真人一组特别有趣的植物代谢物是三萜，涉及防御和细胞信号。这些特殊的代谢物已被证明具有抗真菌和抗菌功能，因此表明它们在工程特定的根微生物群落中具有潜在作用。bet188真人
Ancheng黄他和同事们采用了一系列技术，包括代谢组学分析和全基因组测序(WGS)，揭示了模型植物中的三萜生物合成网络拟南芥(通用名称，thalecress)。他们的研究结果发表在该杂志上科学．
这种植物是几十年前第一个对其基因组进行测序的植物，生物学家对它进行了深入研究。尽管如此，我们发现有迹象表明，在拟南芥的根中表达了许多具有特异代谢功能的基因，其中许多基因在基因组中呈簇状组织，就像串珠一样，”奥斯伯恩指出，“这使我们推测，这些基因可能编码了新的代谢物的生物合成途径，这些代谢物可能会影响拟南芥根和土壤微生物之间的相互作用。”
研究结果表明，三萜网络的生物合成途径可以合成多种影响拟南芥根菌群的三萜化合物。
奥斯本补充说:“我们生成了无法制造这些化学物质的拟南芥突变系，并表明这些突变系在从土壤中吸收的微生物类型上与野生型菌株显著不同。”然后，研究人员使用从根中提取的化学物质的纯化制剂来测试它们对土壤中培养的微生物生长的影响。“我们发现，这些化学物质在不同程度上抑制或促进了这些具有代表性的培养土壤微生物的生长，这反映了我们在土壤中观察到的影响。”
工程可持续农业
从这项研究的结果来看，研究人员认为植物是为了自身的利益而塑造其根部的微生物群，尽管他们指出，还需要进一步的工作来了解吸引或阻止特定类型的微生物对植物的适应性有什么好处。在这个人人都在谈论可持续性的时代，这一知识可能是中肯的。奥斯本总结说:“对这些化学交流过程的更好理解可能使我们在未来设计出产量更高的改良作物，并摆脱化肥和农药。”
参考文献:Huang et al. 2019。一个专门的代谢网络选择性地调节拟南芥根菌群。科学。DOI: https://science.sciencemag.org/cgi/doi/10.1126/science.aau6389。
