综述：叶圈微生物组：探索精准农业和环境可持续性的未知领域

《World Journal of Microbiology and Biotechnology》：Phyllosphere microbiome: Exploring the unexplored frontiers for precision agricultural and environmental sustainability

叶面微生物组对植物生长、抗病及生态平衡至关重要，但受环境波动、存活率低及功能不明制约。通过组学技术、菌群工程及纳米递送系统可突破瓶颈，助力开发气候适应、低投入的农业方案。

　　

摘要

叶际层（phyllosphere）涵盖了植物的地上部分，是地球上最大的微生物栖息地之一，在可持续农业和环境健康方面发挥着至关重要的作用，但其潜力尚未得到充分挖掘。叶际层微生物群落由多种细菌、真菌和酵母组成，对植物生长、抗病性、养分循环以及非生物胁迫耐受性具有重要影响。这些微生物与宿主植物之间存在复杂的相互作用，通过产生植物激素、抗菌代谢物和应激响应化合物，发挥着生物肥料、生物农药和抗逆保护剂的作用。此外，叶际层微生物还通过参与碳氮循环、降解挥发性有机化合物（VOCs）以及减轻空气污染，为大气和生态平衡做出贡献。然而，尽管叶际层微生物具有巨大潜力，但其实际应用仍受到环境不稳定、田间持久性差以及功能特征描述不完整等挑战的限制。叶片表面微气候的极端变化给本土和引入的微生物接种剂带来了生存障碍。同时，植物与微生物之间的特异性关联以及微生物相互作用的复杂性要求采用精准的方法才能实现有效利用。近年来，组学技术、微生物联合体工程和纳米输送系统的进步为克服这些限制提供了新的机会。深入理解叶际层微生物生态学，并结合合成生物学和生态建模的创新，有助于开发出适用于特定作物和气候条件的高效微生物工具。发挥叶际层微生物的潜力不仅是一项学术追求，更是迈向气候适应性强、投入低且生态友好的农业系统的战略需求。