摘要：在自然界中，植物和微生物通过复杂的相互作用形成稳定的生态系统。近年来，科学家通过构建微生物合成群落（SynComs），在实验室中重建宿主微生物群，以揭示微生物与宿主、微生物之间的互作规律。然而，现有研究多聚焦于物种间多样性（不同物种的组合），却忽视了同一物种内
在自然界中，植物和微生物通过复杂的相互作用形成稳定的生态系统。近年来，科学家通过构建微生物合成群落（SynComs），在实验室中重建宿主微生物群，以揭示微生物与宿主、微生物之间的互作规律。然而，现有研究多聚焦于物种间多样性（不同物种的组合），却忽视了同一物种内不同基因型（种内遗传多样性）的影响。
这一局限在植物研究中已被打破——植物SynComs研究表明，种内遗传多样性能显著提升群落的产量、稳定性和抗逆性。例如，增加小麦品种的基因型多样性可使产量稳定性提高20%。受此启发，科学家提出：微生物SynComs的设计是否也应纳入种内多样性？
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通过对拟南芥等模式生物的研究，科学家发现：
微生物SynComs的设计应纳入种内多样性
基础科学层面：揭示微生物种内多样性在维持群落稳定、抵御环境胁迫中的核心作用。为微生物与宿主协同进化机制提供新视角。应用科学层面：农业：设计抗病、促生的“超级微生物群落”，减少化肥农药依赖。医学：优化肠道益生菌组合，提升个体化治疗效果。环境修复：构建高效降解污染物的多功能微生物制剂。尽管微生物与植物在生命周期、运动能力等方面差异显著，但种内多样性对群落功能的普适性规律正在浮现。下一步，科学家计划将这一策略拓展至真菌、古菌等领域，并探索其与人工智能预测模型的结合，最终实现微生物群落的精准设计与调控。
这项研究不仅填补了微生物生态学的理论空白，更为绿色农业、医学健康和可持续发展提供了全新工具。
相关论文：
Durán P, Vailleau F, Roux F. (2025). Building microbial synthetic communities: get inspired by the design of synthetic plant communities. New Phytologist 246: 402-405.
关键词：微生物合成群落、种内多样性、宿主-微生物互作、农业应用、医学创新
来源：农科最前线
