代谢工程改造的油蔗在保持广泛功能潜力的同时重塑了根际微生物类群

作物的代谢工程能够重新定向宿主的碳通量，但其对微生物组的影响仍不清楚。在本研究中，我们表明，对油甘蔗进行三酰甘油（TAG）积累工程改造，会在温室和田间环境中重塑根际微生物群落功能类群，同时保留其功能容量。通过分析来自野生型甘蔗和工程化油甘蔗种质的 36 份根际宏基因组，我们重建了宏基因组组装基因组，并将群落更替与功能潜力的变化联系起来。与野生型植物相比，油甘蔗根际表现出分类组成重构，这主要由群落更替而非嵌套性驱动，并且以依赖基因型的微生物功能类群替代为特征。这些模式在 1566 种质中最为显著，并且在田间条件下进一步增强。尽管组成发生了这些变化，广义功能潜力的整体模式仍表现出相似分布，但在通路层面上，能量产生与转换、脂质转运与代谢、次级代谢产物生物合成、转运与分解代谢以及信号转导等方面存在明显差异。这些发现将工程化作物的评估从仅关注宿主性状扩展到纳入微生物组尺度的响应。

作物的代谢工程能够重定向宿主的碳流，但其对微生物组的影响仍不明确。本文表明，通过对油料甘蔗进行工程改造以促进三酰甘油（TAG）积累，会在温室和田间环境中重塑根际微生物类群，同时保留其功能容量。基于来自野生型甘蔗和工程化油料甘蔗材料的36份根际宏基因组样本，我们重建了宏基因组组装基因组，并将群落更替与功能潜力变化联系起来。与野生型植株相比，油料甘蔗根际表现出分类组成重构，这种变化主要由群落更替而非嵌套性驱动，并表现为依赖基因型的微生物类群替代。这些模式在材料1566中最为显著，并在田间条件下进一步增强。尽管组成发生了这些变化，功能潜力的总体模式仍呈现相似分布，但在通路水平上，能量产生与转换、脂质转运与代谢、次级代谢产物生物合成、转运与分解代谢以及信号转导等方面存在差异。这些发现将工程化作物的评估从仅关注宿主性状扩展到同时纳入微生物组尺度的响应。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.22.733829v1?rss=1

🏷️ 代谢工程 油甘蔗 根际微生物组 宏基因组 功能潜力