文章题目：Quality traits drive the enrichment of Massilia in the rhizosphere to improve soybean oil content
期刊：Microbiome.
影响因子：13.8
发表时间：2024.10
参考文献：Han Q, Zhu G, Qiu H, Li M, Zhang J, Wu X, Xiao R, Zhang Y, Yang W, Tian B, Xu L, Zhou J, Li Y, Wang Y, Bai Y, Li X. Quality traits drive the enrichment of Massilia in the rhizosphere to improve soybean oil content. Microbiome. 2024 Oct 31;12(1):224.
DOI: 10.1186/s40168-024-01933-7
研究背景：
大豆种子富含蛋白质和油脂，提高种子质量是大豆育种计划的优先事项之一。
尽管通过育种计划已经开发了许多高产且油脂质量高的大豆品种，但当前供应与日益增长的需求之间仍存在显著差距。
植物驯化和农业性状的遗传改良，如耐逆性和抗病性，会改变根际微生物群落的结构和功能，但尚不清楚作物种子质量的育种是否影响根际微生物群落以及这些微生物群落对种子质量的贡献。
研究目的：
分析100个大豆品种（包括53个地方品种和47个现代品种）的根际细菌群落结构，并评估种子质量性状与根际细菌之间的相互作用。
研究种子质量性状对根际细菌群落的影响，并探索根际微生物群落对种子质量的贡献。
科学问题：
1.改良种子质量是否会影响大豆根际微生物群落？
2.根际微生物群落是否参与决定种子质量？
3.根际微生物群落如何与植物互作，影响大豆种子的油脂含量？
研究结果：
1.发现地方品种和现代品种之间的根际细菌结构存在差异，且这种差异与它们的油脂含量直接相关。
2.在高油含量品种的根际中，有7个细菌科（Sphingomonadaceae、Gemmatimonadaceae、Nocardioidaceae、Xanthobacteraceae、Chitinophagaceae、Oxalobacteraceae和Streptomycetaceae）明显富集，其中Oxalobacteraceae（Massilia）特别由高油品种的根分泌物聚集，并与植物酚丙烷生物合成途径中的酚酸和黄酮类化合物相关联。
3.Massilia影响植物生长素信号或干扰活性氧相关代谢，并激活糖酵解途径，从而促进种子油脂积累。
4.这些结果为培育具有理想种子质量和最佳微生物群落的革命性大豆品种提供了理论基础，并为提高种子油脂含量的新栽培策略的发展提供了新方法。
图1. 根分泌物化合物与微生物类群之间的关系，包括六个品种根分泌物中鉴定的代谢物的热图、主成分分析（PCA）、代谢物与Massilia之间的Spearman相关性网络图，以及Massilia分离菌在含有酚丙烷生物合成途径代谢物的M9培养基中的生长情况。
图2. Massilia对大豆品质和脂肪酸含量的影响，包括Massilia处理后低油品种和高油品种种子重量、蛋白质和油脂含量的变化，以及Massilia处理后Jilinchalihua种子中脂肪酸种类含量的变化。
图3. 对植物生长和糖酵解代谢途径的影响，包括不同氮条件下Massilia处理后植物的高度和氮含量、根和叶中差异表达基因（DEGs）的GO富集分析、与离子运输、植物型细胞壁组织或生物合成、生长素途径、氨基酸运输和代谢以及油脂运输和代谢、糖酵解和淀粉蔗糖代谢相关的DEGs的热图，以及通过qRT-PCR测量的糖酵解相关基因表达水平。
