微生物组在木质纤维素转化利用方面具有重要作用，但是降解木质纤维素的微生物组结构比较复杂，阻碍了其精准调控和工程化应用，因此深入理解不同微生物在秸秆降解过程中的功能对于木质纤维素的转化利用具有重要意义。
中国科学院天津工业生物技术研究所黄志勇研究员带领的应用微生物生态工程研究团队，利用单碳源驯化从秸秆降解原始微生物组（简称Y）中得到简化微生物组（简称YL），简化组YL的物种多样性压缩到只有原始组Y的一半、优势物种不同，且保持了原始微生物组的秸秆降解能力。
深入分析表明，原始组Y和简化组YL关键的木质纤维素降解基因丰度相似、酶活性相当，但与原始组Y相比，简化组YL携带关键木质纤维素降解基因（K01179、K01181、K00432）的物种数量减少50%以上，这表明简化组YL去除了原始组Y的大量冗余功能，保留下来的核心功能保证了与原始组Y相同的秸秆降解能力。
简化微生物组YL与原始微生物组Y的核心木质纤维素降解的基因数量和酶活相当。但与原始组Y相比，简化组YL携带关键木质纤维素降解基因的物种数量减少50%以上
另外，对关键降解物种和共现网络的进一步分析强调了主要降解物种在这些微生物组中的关键功能作用。功能预测和非靶向代谢组数据均显示，与原始组Y相比，简化组YL中的多环芳烃降解、氟苯甲酸酯降解、甲烷产生等途径下调，减少了碳损失，表明微生物组的结构和功能之间密切耦合。上述研究结果有助于加深人们对微生物组中结构-功能关系的认识，并为未来木质纤维素转化利用的工程微生物组设计奠定重要理论基础。
该研究工作得到国家重点研发计划、中国科学院战略性先导专项、天津市自然科学基金、天津市合成生物技术创新能力提升行动的支持。相关研究成果已在Environmental Research上发表。天津工业生物技术研究所博士生庞琰为第一作者，王敬敬副研究员和黄志勇研究员为论文的通讯作者。
