Frontiers | From Microbial Dynamics to Functionality in the Rhizosphere: A Systematic Review of the Opportunities With Synthetic Microbial Communities (frontiersin.org)

摘要

合成微生物群落（SynComs）是一个有用的工具，可以更现实地理解多种生物相互作用的结果，其中微生物、植物和环境是多维复杂系统的时间和空间参与者。为了更深入地了解在根际使用SynComs所获得的知识，对SynComs的文献进行了系统综述，以确定使用该策略进行体外或植物内测试的总体原理、设计标准、实验程序和结果。经过广泛的书目搜索和特定的选择过程，共选择了30篇文章进行进一步分析，并根据其报告的SynCom大小进行分组。报道的SynComs由数量高度可变的成员组成，从3到190株，共有1393个细菌分离株，其中最具代表性的三个门是变形杆菌门、放线菌门和厚壁菌门。只有四篇文章没有提到SynCom在植物上的实验，因为他们只考虑了微生物体外研究，而其他文章则选择了不同的植物模型和植物生长系统；本文对其中的一些进行了描述和评述。此外，还讨论了研究根际微生物组作用的不同方法（自下而上和自上而下），强调了SynComs是如何连接和填补一些知识空白的有效系统，并更好地理解控制这些多重相互作用的机制。尽管SynCom方法已经很有帮助，并且前景广阔，但需要进行更系统和标准化的研究来充分发挥其潜力。

FIGURE 1. Plant models and SynCom sizes reported in the literature. (A) Frequency of use of plant species in the selected articles. (B) Box plot showing the number of members used in SynComs. Each dot represents an article. The horizontal line corresponds to the median.

图1 文献中报道的植物模型和SynCom大小。（A） 所选文章中植物种类的使用频率。（B） 显示SynComs中使用的成员数量的方框图。每个点代表一篇文章。水平线与中间带相对应。

FIGURE 2. Taxonomic analysis of SynCom compositions. (A) Frequency of use (number of members) in different classes within each phylum in the reported SynComs. Families of the members of SynCom of the phyla Proteobacteria (B), Actinobacteria (C), and Firmicutes (D).

图2。SynCom成员的分类分析。（A） 在报告的SynComs中，每个门内不同类别的使用频率（成员数量）。变形菌门（B）、放线菌门（C）和厚壁菌门（D）SynCom成员的家族。

FIGURE 3. Taxonomic analysis of small SynCom compositions. (A) Frequency of use (number of members) in different classes within each phylum from 15 reported small SynComs. (B) Frequency of use (number of members) in different genera from 15 reported small SynComs.

图3。小SynCom成分的分类分析。（A） 15种报道的小SynCom在每个门内不同类别中的使用频率（成员数量）。（B） 15个报道的小SynComs的不同属的使用频率（成员数）。