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综述:利用基于NGS的方法解析檀香微生物组及其相互作用以改进农林管理实践
《Symbiosis》:Unravelling the sandalwood microbiome and their interactions using NGS-based approaches to improve agroforestry management practices
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年04月15日 来源:Symbiosis 2.1
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这篇综述系统梳理了印度檀香(Santalum album L.)相关微生物组(包括根际和内生菌群)的研究进展,探讨了其半寄生特性与病害易感性对农林管理的挑战。作者通过分析高通量测序(NGS)技术在微生物多样性、功能解析及气候适应性中的作用,提出微生物互作可优化檀香保育策略、提升生态系统韧性,并为可持续农林实践提供科学依据。
??檀香微生物组:从基础研究到农林应用??
??微生物组与檀香的共生互作??
檀香(Santalum album L.)作为半寄生树种,其生长依赖宿主植物的养分吸收,而根际和内生微生物组(microbiome)在此过程中扮演关键角色。研究表明,檀香根际富含固氮菌(如Rhizobium spp.)和丛枝菌根真菌(AMF),这些微生物通过促进氮磷循环直接增强宿主营养获取。内生菌(如芽孢杆菌Bacillus和链霉菌Streptomyces)则通过合成抗菌代谢物(如几丁质酶)抑制病原菌(如Fusarium oxysporum),降低病害风险。
??NGS技术驱动的微生物组解析??
高通量测序(NGS)技术(如16S rRNA和ITS测序)揭示了檀香微生物组的高度多样性。宏基因组学(metagenomics)进一步解析了功能基因(如nifH固氮基因),而转录组学(RNA-seq)则显示微生物群落动态响应干旱胁迫,上调应激相关通路(如ROS清除基因)。这些数据为设计微生物辅助育种(MAB)策略提供了分子基础。
??微生物组在农林管理中的潜力??
檀香微生物组的应用可优化现有农林系统:1)接种AMF提升幼苗存活率;2)利用拮抗菌(如Pseudomonas fluorescens)开发生物农药;3)通过微生物群落监测评估林地健康。此外,微生物组驱动的生态恢复(如退化土壤修复)可增强檀香对气候变化的适应性(如高温耐受性)。
??挑战与未来方向??
当前研究存在样本量局限(如仅聚焦印度特定产区)和功能验证不足(如缺乏无菌体系实验)等缺口。未来需整合多组学(multi-omics)和合成微生物群落(SynComs)技术,推动从实验室到田间的转化研究,最终实现檀香资源的可持续管理。
??结论??
檀香微生物组研究为半寄生树种的农林管理提供了革新视角。通过NGS技术与生态理论的结合,可精准调控微生物互作网络,平衡经济产出与生态保护,助力全球檀香产业的绿色发展。
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