2014Scientific American：Untapped Plant Microbiome Could Help Feed Billions - Scientists and farmers alike think it represents the next big thing in agriculture

2014Scientific American：未开发的植物微生物组可以帮助养活数十亿人-科学家和农民都认为它代表了农业的下一个大问题

彼得·安德烈·史密斯2014年7月15日

人类微生物组项目揭示了生活在人类体内和身上的几万亿种微生物。现在科学家正在对植物微生物进行普查，而不仅仅是土壤中发现的数千亿种微生物。不同的微生物群落生活在根内、叶内和花内，总的来说，它们的遗传多样性比它们的植物宿主高出三到六个数量级。第二个基因组，很像人类的微生物组，为植物提供营养，并有助于抑制疾病。科学家和农民都认为它代表了农业的下一个重大事件。

我们才刚刚开始了解植物和微生物之间的相互作用。例如，北卡罗来纳大学教堂山分校的植物免疫学家Jeff Dangl和他的同事最近发现，土壤细菌有助于确定芥菜科野生植物的开花时间。研究结果发表在6月份的《生态学快报》上。而早在2012年，研究小组就惊讶地发现植物中生活着大量的链霉菌。链霉菌常被用来制造抗生素，可以保护植物免受感染。更重要的是，Dangl和其他人认为，了解这些亲密关系对于提高农业生产率至关重要，特别是考虑到全球对粮食需求的不断增长。

商业公司也这么认为。在过去的两年中，巴斯夫，拜耳作物科学，科汉森、诺维信、孟山都和许多初创企业在该领域的研发投资约20亿美元。他们中的大多数人都在研究所谓的活生物制剂作物辅助剂。例如，汤姆约翰逊（TomJohnson）最近将其位于南达科他州的公司TJ Technologies卖给了诺维信（Novozymes），他开发了QuickRoots，一种细菌和真菌的种子涂层，可以促进根系生长。

微生物还可以比育种和基因改造更快地摆脱疾病，并减少肥料的浪费应用。诺维信执行副总裁托马斯维德布克（Thomas Videbæck）表示，诺维信希望在使用微生物来补充而不是取代传统方法方面取得进展。他说：“这些技术都没有特效武器，但我们需要克服巨大的障碍，即能够生产两倍于90亿人的食物。”今年早些时候，诺维信公司宣布在北卡罗莱纳州的三角研究园区建设一个设施，以开发用作杀虫剂和支持植物生长的微生物鸡尾酒。它和其他公司正等着看这种植物微生物组能产生什么。

本文最初发表于《科学美国人》311，2，24-25（2014年8月），标题为“植物友谊”

doi:10.1038/scientificamerican0814-24