综述：植物宿主遗传学对根际微生物组组成和功能的调控作用

这篇综述系统阐述了植物遗传特征（如根系构型、分泌物谱）如何通过调控根际微生物组（rhizosphere microbiome）的组装与多样性来影响作物健康。文章重点探讨了驯化（domestication）过程中基因型选择对核心微生物组（core microbiome）的影响，揭示了根系分泌物（如苯并恶唑啉酮BXs、肌醇myo-inositol）和免疫信号通路（SA/JA/乙烯）在微生物招募中的关键作用，为可持续农业中微生物组定向调控提供了理论依据。

　　

植物遗传学如何塑造根际微生物组

ABSTRACT
植物微生物组涵盖与不同植物组织相关的多种微生物。过去几十年的研究主要集中在理解和利用植物根际微生物组以优化植物生长和健康。然而，尽管环境因素常是这些研究的主要焦点，植物基因型的影响却相对未被充分探索。事实上，植物基因型影响包括根形态和分泌物组成在内的多种因素，这些因素在塑造根际生态位中起着关键作用。

INTRODUCTION
随着人类文明的进步，农业系统也随之演变以满足不断增长的人口需求。这导致了对具有理想性状作物的选择以增加产量。随着干旱、害虫和营养缺乏等环境挑战的加剧，对有效作物管理策略的需求也相应增长。然而，农药的广泛使用和集约化管理实践对环境产生了负面影响，这促使人们寻找更可持续的解决方案。

土壤中寄宿着广泛多样的微生物，引发了人们对它们与植物相互作用的日益增长的好奇心。植物微生物组，包括与各种植物组织相关的微生物群落，提供了许多好处，包括病原体保护、生长促进、增强对干旱和营养胁迫的抵抗力以及提高作物产量。鉴于植物相关微生物的已证实优势，一个新的问题出现了：哪些因素定义了植物微生物组？

DOMESTICATION: HOW THE PLANT GENOTYPE INFLUENCES THE RHIZOSPHERE MICROBIOME
历史上，农业努力优先考虑优化作物性状和最大化产量以满足不断增长的人口需求。然而，最近的研究已将这一焦点扩展到作物与其相关微生物组之间的复杂相互作用。研究表明，不同的作物品种可以吸引独特的微生物群落，强调了植物遗传学在塑造根际微生物组中的作用。

一个突出的例子是植物进化历史如何塑造其根系微生物组的过程——驯化。大多数我们现在常用和消费的植物是过去几千年人工选择理想性状的产物。通过驯化，目标基因位点的多样性减少以利于特定性状，同样，其他位点消失。

THE COMBINED ROLE OF ENVIRONMENTAL AND GENOTYPIC FACTORS IN SHAPING THE MICROBIOME
除了植物基因型影响植物的根际微生物组外，显然环境，特别是土壤类型，通常是根际微生物组变化的关键决定因素。土壤类型由一系列非生物因素（如质地、有机质含量、pH、植物可用养分）和生物因素（特别是土壤中原始微生物组）的组合决定。

CORE RHIZOSPHERE MICROBIOME
植物与其微生物组之间不可分割的关系通过核心微生物组的概念得到了很好的例证。虽然核心微生物组的精确定义可能在研究之间有所不同，但它通常描述了在某一植物物种的所有植物中一致发现的植物相关微生物的子集。

THE ROLE OF ROOT EXUDATES IN SHAPING THE RHIZOSPHERE MICROBIOME
根系分泌物是植物分泌的低分子量化合物，作为周围土壤微生物的重要底物，为它们提供营养和碳源。根系分泌物包括多种化合物，如糖、氨基酸、有机酸、酚类和次生代谢物。

THE ROLE OF ROOT ARCHITECTURE IN SHAPING THE RHIZOSPHERE MICROBIOME
在研究植物根际微生物组时，一个关键的争论围绕着微生物组不仅在独特植物物种之间，而且在同一植物物种的不同基因型之间如何不同。这一讨论强调需要“回到根部”，重新理解进化和农业实践如何塑造了古老和现代栽培品种之间的差异，特别是这些差异如何塑造植物的微生物组。

STUDYING PLANT GENOTYPE-RHIZOSPHERE MICROBIOME ASSOCIATIONS
识别影响植物根际微生物组的植物遗传因素仍然是一个激动人心的开放挑战。关于植物-微生物相互作用的扩展知识促进了发现影响根际微生物组组装和功能的特定植物基因，以及已知影响植物与其（生物）环境相互作用的途径，如通过根系分泌物。

CONCLUSIONS
植物微生物组对植物健康和适应性的重要性已经得到充分确立，导致人们对理解塑造植物微生物组以促进作物生长的动态越来越感兴趣。植物遗传学是影响根际微生物组的重要因素，最显著的是通过调节根系分泌和根系构型。然而，微生物组相关植物性状的复杂性远未解决。