近日，生命科學(xué)學(xué)院高崢團隊在《iMeta》發(fā)表了題為“Ms gene and Mr gene: Microbial-mediated spatiotemporal communication between plants”的論文，研究提出了將與微生物密切相關(guān)的宿主基因進一步歸類為微生物組塑造基因（Ms基因）和微生物組響應(yīng)基因（Mr基因），以進一步闡明微生物在植物適應(yīng)環(huán)境過程中的重要作用。

在過去幾億年的時間里，植物和微生物共同演化，這現(xiàn)在體現(xiàn)在當(dāng)代植物-微生物相互作用的復(fù)雜性中。植物為各種微生物提供了豐富的生態(tài)位。反過來，這些受調(diào)控的微生物又可以與植物形成復(fù)雜的互作關(guān)系，深刻地影響植物健康。最近，“M基因”被用來描述在塑造微生物群落方面起關(guān)鍵作用的植物基因。這為基因-表型關(guān)系提供了新的見解，表明某些基因可能會影響相關(guān)的微生物群落，從而通過微生物相互作用間接影響植物的表型變異。部分基因以“自上而下”的方式塑造群落，而部分基因更容易受到微生物的影響，作為植物性狀變異的“自下而上”的成因。為了進一步闡明微生物在植物適應(yīng)環(huán)境中的調(diào)控作用，研究提出了將與微生物密切相關(guān)的宿主基因歸類為微生物組塑造基因（Ms基因）和微生物組響應(yīng)基因（Mr基因）。

圖1 微生物介導(dǎo)的植物通訊

對Ms基因、關(guān)鍵功能微生物類群與Mr基因的挖掘、關(guān)聯(lián)和鑒定，可以為多樣化種植制度（如間作或輪作）的精準(zhǔn)設(shè)計提供個性化的作物品種選擇。通過關(guān)注在“Ms基因-微生物組- Mr基因”網(wǎng)絡(luò)模型中作為樞紐的關(guān)鍵功能微生物群，可以設(shè)計個性化的微生物制劑。作物品種的理性搭配，與個性化微生物制劑的戰(zhàn)略整合將為未來的“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”提供重要的理論參考。

山東農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院為該論文第一單位，生命科學(xué)學(xué)院高崢教授和中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所劉永鑫研究員為該論文共同通訊作者；生命科學(xué)學(xué)院2022級碩士研究生呂明皓和史文寵副教授為該論文共同第一作者；生命科學(xué)學(xué)院周波教授和李明聰副教授參與了此項工作。研究得到國家重點研發(fā)計劃項目、國家自然科學(xué)基金項目和山東省自然科學(xué)基金項目的支持。

據(jù)悉，《iMeta》是由威立、腸菌分會和數(shù)千名華人科學(xué)家合作出版期刊，重點關(guān)注微生物組、生物信息、大數(shù)據(jù)和多組學(xué)等。最新影響因子為23.7，位列微生物學(xué)領(lǐng)域研究期刊全球第一。

論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/imt2.210

編      輯：萬    千 

審      核：賈    波