牛津大学领导的新研究表明，人类对农作物的驯化可以改变与植物相关的微生物群落。有趣的是，独立的驯化事件被发现对植物微生物组有类似的影响。研究结果已发表在今天的《当代生物学》杂志上。
首席研究员RiccardoSoldan博士(牛津大学生物学系)表示：“我们的研究提供的证据表明，无论驯化发生在何处以及如何进行，驯化植物都具有将其与野生植物区分开来的微生物群落。
“这一知识很重要，因为如果我们知道某种驯化作物物种始终与特定微生物相关，有一天我们可能能够改造这些群落，为寄主植物带来积极影响。”
由于微生物可以对宿主植物产生许多有益的影响，例如增强生长、抗逆性以及抗旱或抗病能力，这些发现最终可能有助于为基于微生物的方法提供信息，以提高作物产量和粮食安全。
例如，研究小组之前的工作表明，驯化可能降低了农作物招募增强抗病能力的微生物的能力。
在这项新研究中，研究人员分析了与已知在中美洲和南美洲多次独立驯化的两种农作物相关的微生物群落：菜豆(菜豆)和月豆(利马豆)。这意味着他们对持续数千年的事件进行了一系列复制。
由于研究人员想了解微生物组的任何变化是否与人类在驯化过程中选择的植物性状有关，因此他们将重点放在与种子相关的微生物上。
在豆类等种子作物中，种子在驯化过程中发生了重大变化。例如，驯化的豆类种子与其野生近缘种相比明显更大，并且具有不同的矿物质含量(与改善种子质量和烹饪特性有关)。
使用统计和机器学习方法，研究人员发现与野生和驯化植物的豆类相关的微生物群落的组成存在显着差异。
此外，微生物组丰度和组成的这些变化与多个驯化事件中种子矿物质含量的变化相关。特别是，驯化的普通假单胞菌种子中钙浓度的降低(可能是为了改善烹饪特性而选择的结果)显示出与微生物组组成的变化显着相关。
首席研究员盖尔·普雷斯顿教授(牛津大学生物学系)评论道：“我们的研究结果提供了证据，表明独立驯化植物微生物群落的相似性可以部分解释为驯化植物具有密切匹配的植物性状这一事实。
“在这种情况下，在美洲两个不同地区选择更大更好的种子的独立驯化过程以类似的方式塑造了种子微生物组。了解塑造野生和驯化植物中微生物群落的因素可以为改变成分提供令人兴奋的机会驯化作物微生物组以增强恢复力并提高生产力。”
在未来的工作中，研究小组打算研究驯化对其他植物性状和更广泛的作物物种的影响。一个关键问题是，野生物种中是否存在有益的特征，可以招募多样化且促进健康的微生物群，并将其重新引入驯化作物中。
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