从由共生根瘤菌引导的养分获取，到通过叶片微生物组上的养分交换维持的社区介导的稳定性，微生物在塑造植物健康、免疫力和韧性方面起着重要作用1。这些微小的“伙伴”可能是有益的，也可能是有害的，但它们对生态系统中的植物生命和农业生产至关重要。最近的研究表明，这些关系之间的平衡非常脆弱；无论是生物还是非生物环境条件的微小变化都可能迅速使朋友变成敌人2。例如，在本期杂志中，Raja-Kumar等人的研究表明，在多宿主真菌内生菌Plectosphaerella cucumerina中，宿主诱导的碳水化合物相关酶决定了这种真菌是作为共生体还是病原体存在。因此，我们需要不仅仅从机制层面，还要在现实世界挑战的背景下，探究植物宿主与微生物之间的相互作用。探索如何在实验室中的发现应用于实际中，是转化研究的定义，而该领域朝着这个方向发展至关重要。在本期中，我们重点介绍了进一步深化这一领域的研究和评论，以促进未来可持续生物创新的发展，从而为长期农业韧性做出贡献。

过去十年里，科学工具箱的技术扩展使研究人员能够深入探讨植物-微生物相互作用的复杂性，将这一领域从宏观观察推向了详细的机制洞察1。然而，关于根 microbiome 招募的基本问题仍然存在：它们仅仅是土壤中大量存在的细菌的集合，还是植物本身的特性在决定被招募的微生物方面起着作用？理解原生植物-微生物网络是Selten等人最新研究的动机。研究人员用由植物本身或不同宿主植物物种相关微生物群落组成的合成群落（SynComs）处理了拟南芥、大麦和莲花植物。他们发现，与高度选择性的莲花相比，拟南芥和大麦允许更多种类的微生物存在，但所有微生物群落都具有一组在所有宿主中共享的核心功能。这项工作强调，植物选择的不是特定的单个细菌，而是这些细菌编码的功能。在一篇新闻与观点中，Bulgarelli将这描述为“以家族为中心的功能库”，这可能为旨在引发特定结果的 SynComs 的合理设计奠定了基础，使我们向转化应用迈进了一步。

尽管 Selten 等人的工作为理解支持植物-微生物韧性的分类和功能基础提供了更清晰的图景，但其他人正在探索“重新野化”微生物组的概念。Raaijmakers 和 Kiers3先前讨论了“重新野化”假说，该假说认为野生祖先拥有具有有益特性的特定微生物属，但由于驯化过程中植物遗传多样性的减少，这些特性已经丧失。这一概念促使Chang 等人回到水稻栽培种的祖先基因型，揭示了使这些植物在人类农业实践出现之前能够繁衍的基因。他们假设，人类对栽培种的选择导致了某些基因的丢失，而这些基因的表达曾作为招募有益细菌的信号。作者在一个来自驯化Oryza sativa及其野生近缘种Oryza rufipogon的杂交水稻栽培种中鉴定出一个基因位点OsRLK。这个基因位点促进了Acinetobacter菌种进入根 microbiome，改善了与氮相关的功能以及整体植物健康和产量。这项工作支持了“重新野化”假说，直接将基因组位点与群落组装联系起来，表明通过与野生水稻谱系相关的有益细菌可以通过重组育种在田间条件下成功重新建立。

尽管最近的研究增进了我们对健康植物与其原生 microbiome 之间关系的理解，但气候和人为变化——干旱发生的频率和严重程度的增加、温度上升、城市化和土地利用变化——肯定会影响这些动态Trivedi, P., Leach, J. E., Tringe, S. G., Sa, T. & Singh, B. K. Nat. Rev. Microbiol. 18, 607–621 (2020.)Farda, B. et al. J. Plant Biochem. Biotechnol. 35, 57–79 (2026.)Raaijmakers, J. M. & Kiers, E. T. Science 378, 599–600 (2022.)。这给转化研究的发展增加了额外的复杂性，因为方法必须考虑这些变化下植物-微生物关联的韧性。例如，研究已经开始剖析气候与病原体适应之间的复杂相互作用Farda, B. et al. J. Plant Biochem. Biotechnol. 35, 57–79 (2026.)。这项工作表明，植物疾病的增加不仅是由于病原体本身的扩散范围扩大，还因为更高的温度使传播植物病原体的昆虫媒介能够跨越更远的距离Farda, B. et al. J. Plant Biochem. Biotechnol. 35, 57–79 (2026.)。改变的降水模式加剧了世界各地几个作物生产区的干旱状况。虽然微生物的遗留效应可以减轻干旱对野生草类的影响，但研究表明这些好处并不适用于玉米等重要作物Ginnan, N. A. et al. Nat. Microbiol. 10, 2823–2844 (2025.)。此外，长期干旱不仅会永久改变根相关的 microbiome，还会显著影响微生物群和植物宿主在降水后的恢复能力Santos-Medellín, C. et al. Nat. Plants 7, 1065–1077 (2021.)。描述气候和人为压力对土壤微生物群及其植物宿主的影响，以及它们在各种作物物种中的恢复动态，对于确保未来的转化应用具有韧性至关重要。

显然，该领域已经积累了大量的基础信息，但真正的挑战在于将其转化为可持续的农业应用，使干预措施能够在实践中得到复制。在本期的一篇评论中，da Silva 等人呼吁研究界在进行植物 microbiome 研究时考虑潜在的田间应用，从而从探索性问题转向有目的的设计。作者认为，植物 microbiome 研究应该围绕“农场层面的问题”来进行设计，其结果可以为农民直接应用于农业实践的干预措施提供信息。要做到这一点，我们不仅需要更深入的机制理解，还需要在田间进行的大规模研究，以及与当地农民建立紧密的关系。然而，作为一个社会，我们必须克服几个障碍才能实现这一目标：支持这项研究的资源仍然稀缺，需要资助机构将其作为优先事项，并得到行业和政策的支持；科学家必须普及他们的研究成果，与农民建立联系，并在经济困难时期提供激励措施Reese, A. Nature 645, 301–303 (2025.)。

植物 microbiome 研究是可持续发展目标的一个基本组成部分。超越实验室的限制，与实际工作者接触的机会不容错过，这对于实现这些目标至关重要。