植物根系分泌物-功能微生物组根际互作研究的新模型

微生物组被认为是植物的第二基因组，在宿主植物的生长、健康和胁迫耐受力等方面发挥重要作用。根系分泌物是宿主植物调控功能微生物组互作的重要介质，但宿主通过根系分泌物调控功能微生物组成与维持根际微环境稳态的相关机制尚不明确。同时，宿主功能基因（转运蛋白）根系分泌物-功能微生物组级联调控机制相关的系统研究和案例较少、缺少典型的实验模型。为此，中国科学院西双版纳热带植物园（以下简称“版纳植物园”）热带稻种保护与遗传改良研究组庞志强博士和徐鹏研究员基于前期研究基础（Pang et al.,2023,Microbiome）及在版纳植物园内发现的禾本科植物典型的根系分泌物（气生根黏液）为研究对象（图1），提出了一种新的植物功能基因（转运蛋白）-根系分泌物-功能微生物组级联调控的根际互作研究模型。并就宿主（代谢物）-功能微生物（及保卫微生物）-环境（病原）微生物间的稳态维持机制提出假设，该模型或有助于加深对根系生物学功能与根际微生物稳态维持的见解。 研究人员发现典型的根系分泌物（气生根黏液）与地下根系分泌物化学组成显著不同，玉米和高粱等禾本科气生根植物黏液富含碳水化合物、糖类如黏聚多糖，而地下根系分泌物则富集了更高含量的脂类、生物碱和酚酸（图1）。此外，微生物组测序和培养组表明气生根黏液中均富集了高丰度固氮菌（如克雷伯氏菌Klebsiella、草螺菌Herbaspirillum、固氮螺菌Azospirillum等）（图2）。研究人员进一步利用微生物组功能注释、固氮能力检测和分子生物学等证据，综合全球范围内其他禾本科植物的研究发现该系统均可以帮助宿主固氮并促进宿主生长（图2），表明黏液-微生物组系统可能对多宿主植物氮利用过程至关重要。然而，宿主如何选择这些功能固氮菌并维持其在根际黏液微环境中的功能与稳态的机制仍不清晰。 根系特异性代谢物和微生物的互作被认为是宿主调控根际微生物组装的关键因子，理解根系分泌物塑造和调控植物微生物组的潜在机制，对于促进植物生长和健康至关重要。因此，研究者进一步提出将气生根黏液-益生菌系统作为研究根系分泌物-功能微生物互作的新模型。该研究模型中的科学假设和研究方法主要包含四个途径：（1）确定黏液代谢物和微生物组的共性成分与核心组成（图3a）；（2）明确根系分泌物和功能微生物组间的互作关系；（3）解析根际黏液中的功能组成，包括调控功能微生物组和微生物群稳态的关键代谢物和微生物，并首次提出保卫微生物（Gatekeepers Microbes）（图3b）；（4）解析多种植物气生根黏液性状的形成和调控功能微生物互作过程、潜在机制（如调控微生物组的Microbiome基因）（图4）。

版纳植物园完成缅甸陆稻示范新品系测产验收

10月26日至31日，中国科学院西双版纳热带植物园与缅甸农牧灌溉部农业研究司合作培育的6个陆稻新品系在缅甸内比都澳迪亚县示范基地完成现场测产验收。 此次测产验收由中国科学院东南亚生物多样性研究中心副主任、研究员权锐昌主持，缅甸农牧灌溉部农业研究司、农业推广部和缅甸农业公司有关专家及当地农民代表参加。专家组按照缅甸农作物测产验收办法，对基地种植的ZK-MUR1、ZK-MUR2、ZK-MUR3、ZK-MUR4、ZK-MUR5和ZK-MUR6共6个陆稻新品系长势进行现场考察。专家组选用当地主栽品种“Sinthukha”作为对照，对各新品系和对照品种的三个代表性点进行测产验收，测算每个新品系的实际产量。对照品种“Sinthukha”产量为2109.09 kg/ha，6个新品系产量为3478.98~4597.54kg/ha，分别增产95.75%、104.30%、108.00%、117.99%、64.95%和67.25%。 专家组在现场考察、实测产量、听取课题组报告的基础上，经过充分讨论，一致认为6个新品系产量显著高于地方对照，且生育期短，比地方对照短约20天。田间表现出整齐稳定、抗旱性强、抗白叶枯病和稻瘟病等主要病害，成熟期色变好、外观品质优良等特点。采用旱直播轻简栽培管理，全生长期依靠自然降雨，与插秧相比，省工省肥，生产效率更高。专家建议进一步加强高产栽培技术研究，扩大试验示范区，加快新品种审定推广，实现在缅甸的产业化应用。 期间，恰逢中缅生物多样性保护与可持续发展合作10周年会议召开，参会的中缅双方代表前往示范基地考察，团队负责人、研究员徐鹏向代表们介绍了示范基地展示新品系整体情况及应用前景，获得了代表们的肯定。

版纳植物园育成陆稻新品种“中科西陆52号”完成测产验收

9月23日，中国科学院西双版纳热带植物园（以下简称“版纳植物园”）育成的陆稻新品种“中科西陆52号”在云南省罗平县完成现场测产验收。 此次验收由版纳植物园科技外事处主持，邀请云南省农业科学院、曲靖市农业科学院和罗平县农业技术推广中心有关专家参加。按照农业农村部《全国粮食高产创建测产验收办法(试行)》，专家组对罗平县罗雄街道圭山村680亩陆稻不同田间长势的3个示范片进行现场测产验收，三个样点加权平均亩产为425.80千克/亩。

旱直播陆稻新品种创制与产业化示范现场观摩及研讨会举行

9月5日至6日，旱直播陆稻新品种创制与产业化示范现场观摩及研讨会在云南省曲靖市罗平县举行。本次会议由中国科学院西双版纳热带植物园（以下简称“版纳植物园”）主办，旨在探讨与交流旱直播陆稻新品种的创制与产业化发展，持续推动产业技术创新。 与会人员实地考察了陆稻试验基地和示范基地，了解种植品种生长情况及陆稻陆生适应性、产量与品质等特性。项目负责人、版纳植物园热带稻种保护与遗传改良研究组组长徐鹏研究员详细介绍陆稻品种中科西陆52号的品种特性及栽培管理技术。项目合作单位罗平县农业农村局介绍了该品种示范种植及推广应用情况。与会人员就示范基地陆稻品种的整体表现、陆生适应性与陆稻产量、品质的提升以及陆稻相关产业发展进行交流和探讨。

云南省科技厅副厅长尚朝秋调研热带稻种创新利用工作

1月23日，云南省科学技术厅党组成员、副厅长尚朝秋带队到版纳植物园调研科技创新平台建设运行和基础研究项目期间，在园主任杨永平陪同下到作物保护与育种基地调研热带稻种资源收集保护与创新利用工作。

热带稻种保护与遗传改良组赴缅甸考察陆稻筛选与示范工作

为推动中国科学院国际伙伴计划“缅甸旱直播陆稻新品种筛选与示范推广”项目启动实施，6月29日至7月5日，中国科学院西双版纳热带植物园（以下简称“版纳植物园”）热带稻种保护与遗传改良研究组组长、研究员徐鹏一行4人赴缅甸调查陆稻筛选与示范点工作并调研缅甸中北部陆稻生产情况。

版纳植物园张馨文、庞志强荣获2023年度中国科学院院长奖

7月3日，从《中国科学院关于公布2023年度中国科学院院长奖获奖名单的通知》获悉，版纳植物园博士毕业生张馨文荣获2023年度“中国科学院院长特别奖”，博士毕业生庞志强荣获2023年度“中国科学院院长优秀奖”。

遗传解析元江普通野生稻高位茎分枝性状为“一系法”杂交稻育种提供新思路

生理学和代谢组学分析揭示Fe3O4和ZnO纳米提高烟草对重金属镉的耐受性

版纳植物园在逆境胁迫下的植物-微生物组互作取得系列进展

版纳植物园党委书记李宏伟到作物保护与育种基地调研指导工作

版纳植物园和广南县政府举行八宝米育繁推合作项目座谈会

省级陆稻勐腊种质资源库种子入库仪式及稻种资源共享合作协议签署

R2R3-MYB转录因子MYB70调控种子萌发和根系生长发育的机理

旱直播陆稻新品种选育与产业化研究项目启动会在版纳植物园召开

新华丝路网：徐鹏：依靠农业科技助推优质陆稻规模化生产

版纳植物园成功举办陆稻新品种、新技术田间观摩与培训研讨会

根系微生物环境 影响水稻和陆稻生长

科技日报讯 （记者赵汉斌）记者9月20日从中国科学院西双版纳热带植物园获悉，该园研究人员在水、陆稻根系微生物组的环境适应性和陆稻根系促生菌研究中取得重要进展。国际权威期刊《微生物学研究》和《微生物》发布了相关成果。

版纳植物园与湖北省科技厅举行工作会谈

水、陆稻根系微生物组的环境适应性及陆稻根系促生菌研究取得进展