蘇建強研究團隊在植物葉際微生物溯源研究獲進展

　　植物葉際是人類居住星球上最重要的微生物儲存庫之一。在全球尺度下，葉際上棲息的細菌總數多達1026個，其中微生物密度在106至107個每平方厘米。植物葉際微生物是植物微生物組的重要組成部分，其在促進植物生長、保護植物不受外部病原菌侵害及參與植物碳氮循環中起重要作用。

　　雖然葉際微生物的多樣性及豐度遠不及植物根際及土壤環境，但是定殖在植物葉際上的微生物量也較多。空氣微生物被認為是葉際微生物的重要來源之一。在微生物到達葉際后，其可通過葉片氣孔進入植物內生環境中。更多的證據顯示，土壤微生物可能是葉際微生物的重要來源。土壤微生物可能通過植物根際進入植物系統中，通過植物內環境轉運至各植物組織。同時，葉際微生物群落的形成，也可能受植物親本遺傳因素的影響，并隨種子傳遞。由于植物葉際受到多種環境因子影響，其葉際微生物的具體環境來源貢獻率無法推算。

　　中國科學院城市環境研究所城市與健康重點實驗室研究員蘇建強研究團隊建立了可控制外源空氣微生物影響的微宇宙植物培養裝置。利用該裝置，選擇可作為生食沙拉蔬菜的小蔥及苦苣菜作為研究對象，研究分析裝置中植物葉際及空氣微生物群落的來源。結果表明，土壤、植物葉際及空氣微生物的群落結構顯著區別，但它們之間仍存在數目可觀的共享微生物，暗示著三者之間存在潛在微生物交換路徑。微生物溯源軟件分析表明，空氣微生物群落的主要來源為土壤及葉際；空氣及土壤微生物群落對小蔥及苦苣菜葉際微生物群落的形成貢獻十分有限。盡管這兩種植物葉際都與其相鄰土壤、空氣環境存在共享微生物，但結果暗示著植物葉際微生物可能首先主要受到親本遺傳的影響，隨后在種植過程中進一步受到作為植物微生物群落“種子庫”的土壤影響，在植物及相關周圍環境的選擇壓力下形成的。

　　相關研究成果以Microbial Flow Within an Air-Phyllosphere-Soil Continuum為題，發表在Frontiers in Microbiology上，博士生周曙仡聃與副研究員李虎為論文的共同第一作者，李虎為論文通訊作者。研究工作獲得國家自然科學基金的資助。

裝置示意圖

微生物溯源軟件計算結果