人類體內(nèi)和植物根系都存在著數(shù)量龐大種類繁多的微生物群落（微生物組）。腸道微生物組隨人類年齡的演化規(guī)律關(guān)系到人們的健康。與之類似，植物根系微生物組隨植物生長的變化規(guī)律對植物健康也非常重要，與農(nóng)作物營養(yǎng)高效利用、連作、輪作等重要問題密切相關(guān)。

日前，隸屬于中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所，植物基因組學(xué)國家重點實驗室，中國科學(xué)院-英國約翰英納斯中心植物和微生物科學(xué)聯(lián)合研究中心(CEPAMS)的白洋課題組與合作者報道了水稻田間全生育期根系微生物組的變化規(guī)律。研究人員對典型品種在兩個地點進行了全生育期田間每周連續(xù)采樣（圖1A），檢測了446個水稻根系樣品的微生物組。結(jié)果顯示，根系微生物組隨水稻的生長時間和發(fā)育期逐漸變化，進入水稻的生殖生長期之后開始穩(wěn)定（圖1B）。通過機器學(xué)習(xí)領(lǐng)域的隨機森林算法，鑒定了23類與水稻田間生長發(fā)育呈明顯變化規(guī)律的根系代表性細菌（圖1C），這些細菌種類在根中的豐度與水稻在田間的生長時間呈現(xiàn)明顯的變化規(guī)律（圖1D）。該成果說明，農(nóng)作物的生長時期是益生菌在農(nóng)業(yè)上的施用過程中需要考慮的重要因素。把農(nóng)作物生殖生長期需要的益生菌在幼苗期施用，效果自然不好。該成果將為水稻根系益生菌的施用提供理論支撐。

以上成果于3月23日在線發(fā)表于Science China Life Sciences，（《中國科學(xué)：生命科學(xué)》英文版）。白洋組博士后張婧贏、博士生張娜和工程師劉永鑫為共同第一作者，華大基因的金桃、中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所的儲成才研究員和白洋研究員為共同通訊作者。該工作得到中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項（B類）、國家自然科學(xué)基金面上項目和中國科學(xué)院前沿科學(xué)重點研究項目的支持。