城市环境研究所朱永官院士团队在植物特性调控叶际微生物组中取得进展

如题所述

中国科学院城市环境研究所朱永官院士团队在土壤-植物系统微生物生态研究领域取得重大突破。</他们以蔬菜作为研究焦点,通过高通量测序、全基因组测序等尖端技术,深入探究原生生物群落的动态特性及其与病原菌的微妙关系。林晨烁博士生的卓越贡献使得成果得以发表在权威期刊ISME Communications和Environmental Microbiology上,论文标题分别为“Phagotrophic protists preserve antibiotic-resistant opportunistic human pathogens in the vegetable phyllosphere”和“Movement of protistan trophic groups in soil–plant continuums”。


在“同一健康”理念的指导下,朱永官团队揭示了原生生物作为土壤-植物系统微生物组关键组成部分,其功能和健康状态对生态系统功能和人类健康具有深远影响。他们重点关注蔬菜叶际,这个微生物从土壤到人类的关键桥梁,其中潜藏着威胁健康的病原菌与耐药菌。团队深入研究了施肥条件下,不同蔬菜生长环境中叶际、根际及非根际土壤中的原生生物动态,以及它们如何影响微生物共生网络和人类病原菌的分布。


实验结果显示,土壤中的吞噬型原生生物种类丰富,是生态系统多样性的重要贡献者,它们在植物生长初期可能主要受根际招募影响。光养型原生生物则因其广泛的生态位占据叶际主导地位,是微生物互动网络的核心。而寄生型原生生物作为边缘角色,对微生物交互的作用相对较小。有机肥的使用显著影响了原生生物群落,降低了多样性并可能增加根际土壤的健康风险。


在超市蔬菜样本中,研究揭示了蔬菜种类对叶际原生生物群落和人类病原菌分布的显著影响,特别是韭菜,其叶际原生生物多样性高且携带大量病原标记基因。多种耐药病原菌,如携带毒力因子和抗生素抗性基因的硝基还原假单胞菌,显示出潜在的临床威胁。研究还发现,90%的蔬菜叶际内生菌基因组中存在26种可能对人类有害的病原菌,其中金黄色葡萄球菌和肺炎克雷伯菌尤为突出。吞噬型原生生物,特别是Colpoda体内的特定基因,可能通过共选择和共转移机制,影响内生菌在叶际的存活,进而成为耐药病原菌传播的载体。


总的来说,朱永官院士团队的研究揭示了吞噬型原生生物在维护环境与人类健康中的关键作用,以及其捕食压力如何驱动病原菌与耐药菌的出现和传播。这一发现为深入理解原生生物功能和优化生态环境管理提供了新的视角和科学依据。

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