一直以来，化肥和化学农药在农业生产中的过量施用为生态环境和人类健康带来重大威胁。充分挖掘和利用微生物的有益性状，进而降低化肥、农药的施用，或可为农业可持续发展带来新的机遇。研究团队基于微生物的三大类植物有益性状（生防、促生、抗逆），开发了首个全球最大的植物有益细菌数据库（包含来自135个科的396个细菌属，同时也建立了包含来自57个属258个种的植物病原细菌清单），并利用地球微生物组计划（EMP）释放的测序数据对植物有益细菌的全球地理分布和未来变化进行了探究。研究表明，植物有益细菌的多样性在低维度地区最高，存在明显的纬度多样性梯度。植物有益细菌的全球分布主要受环境过滤控制，而气候是最重要的影响因素。预测模型显示，到本世纪末，土壤中植物有益细菌的相对丰度将出现明显下降，尤其是生防细菌（-1.03%）和抗逆细菌（-0.61%）的相对丰度下降尤为显著。该研究构建的本地化的植物有益微生物数据库可为植物微生物组的高效、精准合成提供理论指导和技术支撑。
Nature Food同期邀请了加利福尼亚州立大学Joshua Ladau教授和得克萨斯大学埃尔帕索分校Kelly S.Ramirez教授对本工作进行了专题评述，题为“A global catalogue of plant-beneficial bacteria”（https://doi.org/10.1038/s43016-023-00877-9），认为本文构建的全球有益细菌数据库对于可持续地解决和保障全球日益增长的农业需求至关重要，也是将土壤生物多样性知识纳入当前国际生物多样性保护目标的重要一步。
南京农业大学生命科学学院蒋建东教授、王保战教授为论文共同通讯作者，南京农业大学生命科学学院钟山青年研究员李朋发博士、爱沙尼亚塔尔图大学Leho Tedersoo教授为论文共同第一作者。中科院南京土壤研究所李忠佩研究员、蒋瑀霁研究员、吴萌副研究员、栾璐博士，瑞士苏黎世联邦理工学院Thomas Crowther教授、英国埃塞克斯大学Alex Dumbrell教授、美国宾夕法尼亚大学Francisco Dini-Andreote博士、爱沙尼亚塔尔图大学Mohammad Bahram教授、美国阿拉巴马州立大学Muhammad Saleem博士、荷兰阿姆斯特丹大学Franciska de Vries教授也参与了部分工作。该研究得到了国家重点研发计划、中央高校基本业务费和国家自然科学基金等支持。
2023年11月15日
来源：南京农业大学
