兩位植物學領域的科學家近期各自獨立完成了關于模式植物擬南芥“根系微生物組”研究的進展，雖然他們兩個小組采用的樣品不同，但是卻得到了相似的總體結論，即根系周圍和根系內(nèi)部的微生物菌群受土壤類型影響zui大，受植物宿主基因型的影響較小，相關成果公布在Nature雜志上。
這兩位科學家分別是北卡羅來納大學的Jeffery L. Dangl教授以及德國馬普植物育種研究院的Paul Schulze-Lefert教授，前者是曾在植物對疾病產(chǎn)生應答的信號過程，以及基因分析研究方面獲得重要成果，2007年當選為美國國家*院士。后者主要從事植物對真菌病害天然免疫分子機制的研究，由于其在該領域的貢獻，他分別被Cell, Nature,Plant Cell,PNAS等一系列高水平雜志聘為審稿專家。
雖然路面上的花會吸引蜜蜂和路人欣賞的眼光，但是其地底下看不見的奇幻復雜網(wǎng)絡也頗為吸引人，寄居在植物根系周圍和內(nèi)部的微生物菌群形成了一個生態(tài)系統(tǒng)，幫助植物適應其周圍的環(huán)境，幫助其生長，還可以抵御害蟲的危害，甚至通告植物關于污染的情況。
這些微生物當然無法像人類體內(nèi)和體表微生物那么吸引科學家們的注意，但是由于其在植物的生長機制，病原體的易感性調(diào)控方面的關鍵作用，尤其是在可持續(xù)性農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系中扮演的角色，因此這兩組研究人員經(jīng)過長期的努力，聚集于這一領域的研究，取得了重要的成果。
Dangl教授帶領著他的研究生Derek Lundberg，和Sur Hererra-Paredes等人，分析了不同土壤，不同遺傳背景下的上百個擬南芥根系周圍和內(nèi)部的微生物，并進行了基因組比對。
并且他們采用了一種基于16S核糖體的RNA（16S rRNA）基因序列的識別方法，與能源部聯(lián)合基因組研究所的Susannah Green Tringe研究組合作，完成了超過1200個不同樣品的測序，進行了注釋。
結果他們發(fā)現(xiàn)正如預期一致，與植物根系直接接觸的土壤只有一個亞集細菌。雖然少數(shù)類型在根-土界面上特別常見，但是沒有出現(xiàn)其它類型。而根系內(nèi)部的細菌這種影響更明顯——植物細胞中微生物類型更少。這表明土壤中細菌的某些選擇性與植物根系有關。研究人員還比較了兩種土壤中植物根系內(nèi)部和周圍的微生物菌群，結果發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)了一些重疊，也有一些不同的微生物。
這兩個小組分別采用了兩個大洲，五種不同土壤類型進行研究，都發(fā)現(xiàn)在自然土壤中，擬南芥植物優(yōu)先被放線菌、變形菌、擬桿菌和綠彎菌建立菌落，而且對于未來研究工作來說重要的一點是，擬南芥的根在受控環(huán)境條件下對土壤細菌的選擇性，會模仿那些在某種自然環(huán)境中生長的植物。
在另外一篇Nature文章中，Lefert教授研究組也獲得很相似的結果，他們采用的是德國的土壤。這就說明擬南芥需要某些類型的微生物，這些微生物也需要擬南芥。但是特定的土壤相互作用也表明，在不同的土壤和營養(yǎng)組成中，植物也許需要召集某些細菌來提供特殊的生態(tài)服務。
