植物病原微生物组
专题介绍
植物相关微生物既能反映作物生长潜力，也可能参与病害调控。本场专题将种薯微生物组的机器学习预测与小麦土传病毒病的微生态干预并置，讨论从群落信号走向机制和应用的方法。
主持人
中国科学院西双版纳热带植物园 · 特别研究助理／博士后
人物介绍
博士，中国科学院特别研究助理（项目资助）、中科院版纳园博士后研究人员，研究兴趣是植物-功能微生物组及其稳态维持机制，关注逆境胁迫下的植物微生物组功能与适应性特征。目前以第一作者在The ISME Journal、Microbiome等期刊上发表学术论文10篇，其中SCI收录6篇（ESI 1%高被引论文1篇），累计被引700余次，发明专利2项。主持国家自然科学基金青年项目、中国科学院特别研究研究助理项目和国家资助博士后研究人员等项目。获得了中国科学院院长奖、中国科学院朱李月华优秀博士生奖、热心肠×iMeta奖学金等科研奖励。担任学术期刊Genomics Communications（gComm）副主编、Plant and Soil高级编辑、iMeta和Tropical Plants期刊青年编委。 研究方向：植物-功能微生物组互作、根际微生物稳态维持
中国科学院分子植物科学卓越创新中心 · 博士研究生
人物介绍
中国科学院分子植物卓越中心博士生，公众号“植物微生物组”创始人，以共同第一作者在Nature Plants发表论文，提出农业精准微生物组（PAME）。研究兴趣是植物与微生物互作。曾获国家奖学金等荣誉。
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利用机器学习构建基于微生物群落组成的大田马铃薯生长预测模型
乌得勒支大学
博士，2019年毕业于南京农业大学沈其荣教授（中国工程院院士）团队。现就职于荷兰乌得勒支大学Corné Pieterse教授（荷兰皇家科学院院士）课题组。主要从事植物与微生物互作研究，通过机器学习解析植物微生物菌群与植物健康的关系；拓展对植物与微生物互作机理的认识；为植物健康生长，农业的可持续生产提供理论支撑。现主持欧盟项目“BOLERO”微生物模块（80万欧元），致力于评估咖啡根系结构特征，解码咖啡植物的微生物组与根系分泌物，整合构建预测模型，以提高咖啡的育种效率。参与欧盟项目“飞向活力（Flight to Vitality）：基于微生物组的机器学习模型预测田间马铃薯表型 （50万欧元）和荷兰国家级项目“SPOTM：基于测序的马铃薯微生物组工具用于优化马铃薯育种”（97万欧元）。以第一作者（或并列第一）或者通讯作者发表论文8篇，多次受邀国内外重要学术会议做报告。第一作者论文和简讯近期发表于Nature Microbiology。先后担任Frontier in Microbiology客座编辑，Nature Ecology& Evolution，Microbiome, Plant Cell& Environment, Geodema等杂志审稿人。曾获江苏省好青年百人榜，江苏省环境友好使者等省级荣誉称号。
马铃薯活力（Potato vigour），即种薯的生长潜力，是一个重要的农艺性状，因遗传背景和环境条件等因素在生产田间表现出显著差异。研究表明，种薯的微生物组可能会影响植株健康和作物产量，但微生物组组成与马铃薯活力之间的具体关系尚不明确。在本研究中，我们对来自240个田块的6个马铃薯品种的种薯芽点和脐点进行了微生物组测序。随后，在下一季节，通过对三个试验田块的作物生长进行无人机成像追踪，我们将微生物组的组成与马铃薯活力联系了起来。我们利用不同分类学水平的微生物组数据构建了随机森林预测模型，发现扩增子序列变异（amplicon sequence variants, ASVs）水平提供了对马铃薯活力的最高预测精度，预测表现最好的品种的决定系数（R²）达到了0.69。此外，该模型识别出了与活力相关的关键微生物指标，其中包括一株链霉菌（Streptomyces）、一株不动杆菌（Acinetobacter）和一株纤维状菌（Cellvibrio）。本研究表明，基于种薯芽点相关的微生物群，可以可靠地预测种薯活力，这为未来基于微生物组的育种策略提供了潜在的指导方向。
已选择第 1 场：利用机器学习构建基于微生物群落组成的大田马铃薯生长预测模型，宋阳
参考文献
- Yang Song, Elisa Atza, Juan J. Sánchez-Gil, Doretta Akkermans, Ronnie de Jonge, Peter G. H. de Rooij, David Kakembo, Peter A. H. M. Bakker, Corné M. J. Pieterse, Neil V. Budko, Roeland L. Berendsen. Seed tuber microbiome can predict growth potential of potato varieties. Nature Microbiology. 2025;10(1):28-40. DOI: 10.1038/s41564-024-01872-x
- Yang Song, Jelle Spooren, Casper D. Jongekrijg, Ellen J. H. H. Manders, Ronnie de Jonge, Corné M. J. Pieterse, Peter A. H. M. Bakker, Roeland L. Berendsen. Seed tuber imprinting shapes the next-generation potato microbiome. Environmental Microbiome. 2024;19(1):12. DOI: 10.1186/s40793-024-00553-w
- Fangyan Wang, Haoqing Zhang, Hongwei Liu, Chuanfa Wu, Yi Wan, Lifei Zhu, Jian Yang, Peng Cai, Jianping Chen, Tida Ge. Combating wheat yellow mosaic virus through microbial interactions and hormone pathway modulations. Microbiome. 2024;12(1):200. DOI: 10.1186/s40168-024-01911-z
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