微生物学在作物产量中的重要性
植物，细菌和真菌在数百万年的共生中的土壤中共存，他们既从共生中受益。健康的微生物社区进行各种重要的生态系统功能，例如病原体抑制和对营养可用性的调节。例如，微生物制备必要的元素，例如可用于植物提供的碳的氮和磷。在植物微生物相互作用中，两种共生系统已被广泛研究并良好理解：丛枝菌根（AM）共生和根结节（RN）共生。微生物也做了许多其他事情，如分解有机物，如作物残留物，并释放营养素，植物生长控制，以及维持土壤结构和良好水文。
微生物基因组学方法促进作物生产
植物的生产力在很大程度上取决于土壤质量，微生物在其上发挥着重要作用。一种提高可持续作物产量的一种方法是增强有益植物相关的微生物组。和微生物基因组学代表了一系列强大的工具，以区分有益，中性和有害的微生物。常见的微生物基因组学技术包括16S / 18S /其扩增子测序欧宝体育官网网址那梅泰群系那MetaTransfriptomics.那微生物全基因组测序欧宝体育官网网址那完全质粒测序欧宝体育官网网址和微生物单细胞测序欧宝体育官网网址。前三种方法是进入微生物社区的遗传调查，而最后三种方法代表单个微生物的遗传学研究。
微生物基因组学方法可以通过利用高通量和高分辨率基因组学技术平台来促进土壤微生物分析分析，功能微生物基因组学，生物制品发育和细菌基因组改性的作物产量。下一代测序（如Illumina Hiseq欧宝体育官网网址 / Miseq和Roche 454）和PACBIO SMRT测序系统是微生物研究的优秀平台。除了产生长度读取外，PACBIO SMRT系统还能够用PACBIO分析工具表征甲基化。
图1.利用微生物技术进行可持续增加作物生产力（Trivedi等，2017）。SDGS：可持续发展目标（SDGS）。
- 微生物多样性分析
土壤微生物社区的丰富和多样性是作物健康的指标。健康的土壤微生物群落支持平衡和可持续的生态系统。16S / 18S / STRE欧宝体育官网网址ACING是一种强大而常见的方法。它可以快速有效地探索土壤微生物丰富和多样性。在产生靶向基因的各种同种型之后，您能够确定土壤微生物群体的分类组成，并通过比较高产和低收益作物之间的微生物来了解低作物产量的可能原因。土壤微生物群落组合物的人工操纵可能增加作物产量，例如添加有益的微生物菌株或去除致病微生物。
- 功能微生物基因组学
了解土壤微生物社区的分类组成远远不够。功能性微生物基因组学对阐明微生物组函数，区分有益，中性和致病微生物至关重要，以及提供改善土壤质量和细菌菌株的见解，以及生物制品发育。功能微生物基因组学允许研究人员和农民选择重要的微生物菌株，这些菌株在实现作物的最大产量潜力方面发挥着重要作用。
- 微生物产品开发
Metagenomics，MetaTransfriptom，微生物全基因组测序和单细胞测序有助于科学家开发益生菌等微欧宝体育官网网址生物产品。益生菌代表生命细菌或酵母，对环境或人类健康有益。微生物产品已被用于可持续农业，有助于通过优化有益细菌或免受害虫和疾病保护植物来增加作物产量。与无机/有机肥料和农药相比，微生物产品更有效和环保。
- 微生物基因组改性
通过高通量测序和表型分析表征微生物组函数和基因组，可以选择具有感兴趣活性的适当微生物菌株，并且它们的基因组可以以非常有针对性的方式改变，具有基因工欧宝体育官网网址程的力量。与传统的随机方法相比，它更有效，有时需要使用靶向技术来改善菌株以改善应变的相关特征。
参考：
Trivedi P，Schenk P M，Wallenstein M D，等。微生物，大产量大：用生物解决方案增强食物作物生产。微生物生物技术，2017,10（5）：999-1003。
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