Current Opinion in Microbiology ｜ 浙大王蒙岑、

　　全球范围内，植物病原菌威胁着农作物生产和食品安全。传统的控制方法，如培育抗病植物，面临病原菌快速进化的严峻挑战。近年来研究发现了一些微生物，它们能够全面抵御特定植物疾病。这些微生物被称为“抑病共生体”，它们能够增强宿主植物的免疫系统，从而产生抗病表型。进一步探索这些微生物不仅有助于更好地理解植物微生物群落在健康和疾病中的作用，还有望为农业和其他领域的发展带来新的突破。

　　近日，Current Opinion in Microbiology发表了浙大王蒙岑、南安普敦大学Tomislav Cernava题为“Soterobionts: disease-preventing microorganisms and proposed strategies to facilitate their discovery”的综述论文。论文系统探讨了如何更好地鉴定与植物相关的抑病微生物，以及实现这一目标所需的技术，重点阐述了揭示植物与微生物之间复杂的相互作用，并利用这些知识来改善作物的抗病能力，进而促进农业和其他领域的新发展。

　　在植物上，大多数微生物以混合种群的形式存在，它们不仅相互影响，还影响它们的宿主生物。植物微生物群落不仅有助于植物在恶劣环境条件下的生长和适应性，还为植物提供了额外的防御层，对抗害虫和病原菌。其中，抑病共生体是宿主植物应对病原菌胁迫的一种共进化新策略，它的存在扩展了宿主植物的免疫系统，使宿主对一种或多种不同病原菌具有抑病能力，形成抗病表型。携带抑病微生物的植物整体共生体表现出与自然获得的遗传基础或通过选择育种获得的抗病表型无异。

　　植物中存在的微生物混合种群通常非常复杂，无法用传统的方法（如在实验室条件下培养微生物）进行分析。高通量测序和其他所谓的“宏基因组学”技术的最新发展促使微生物组研究成为一门独立的学科，使研究人员能够整体地了解微生物群落的结构和功能。尽管最初的微生物组分析主要是描述性的（描述微生物群落中的物种结构和组成），但目前它们越来越多地为理解微生物各种功能角色方面的机制提供了支撑，特别是对微生物群落的DNA、RNA、蛋白质或其他活性组分的高通量分析，已经为将大多数已知的多细胞生物视为整体共生体而不是独立实体提供了所需的证据。未来聚焦抑病共生体的发现将不仅为我们更好地理解植物和其他生物的抗病性提供更广阔的空间，同时也为提高农业、人类和动物健康可持续性带来新的机遇。

　　图1. 未来挖掘抑病共生体的新兴技术概览。抑病共生体的命名来源于古希腊女神Soteria，据信她能够提供安全和解脱免于伤害。基于人工智能的技术可以在各种应用中实施，特别是当可以利用大规模和复杂的数据集进行机器学习的时候。当探索复杂的DNA、RNA或蛋白质序列数据集时，这些应用可以为抑病共生体的识别提供帮助。此外，全基因组关联研究（GWAS）、培养组学方法和高通量表型分析技术为揭示抑病共生体在抗病性中的功能提供了技术和手段。

　　原文链接：https://doi.org/10.1016/j.mib.2023.102349