現代的植物育種和農業系統人工化可能已經改變了植物菌群篩選和募集益生菌的能力。法國雷恩大學的Solène Mauger等學者提出一個假說，現代小麥品種的根內層菌群對真菌和細菌的定植抵抗力較弱，囙此也易納入更多的病原體。
作者以小麥為模型作物，研究現代植物育種策略對小麥根系內生菌群的影響；有別於傳統農場中由種群/地方品種培育的“古老品種”，本研究採用了純系的“現代品種”，符合DUS（Distinct-獨特，Uniform-統一，Stable-穩定）標準。為驗證上述假說，作者設計了一系列田間實驗：對6個小麥品種（3個古代品種和3個現代品種），分別採用單一種植和混合種植（每個重複三次）。每個種植區隨機取4個樣，用大量測序的方法對成分進行聚類測序，以此來分析其根系菌群。
圖1小麥根內層細菌（a）和真菌（b）菌群（γ-多樣性，囙此不單考慮小麥品種）序列聚類的豐富度、相對豐度，及最具廣泛代表性的門
研究表明，古代和現代小麥品種的根中細菌和真菌菌群組成存在差异。然而，觀察到的結果因所考慮的群體而有所不同。現代品種比古代品種具有更高的細菌和真菌病原體豐富度。兩類品種均有特定的訓示種。現代品種混植區中發現了一種協同效應，其根內菌群豐富度高於空白模型預期的水准。本研究顯示了植物育種對根系菌群的影響。檢測結果顯示了對根部內層-菌群組分進行分析的重要性。
小麥根部內層的菌群，是與植物相互作用最多的部分，這在現代和古代小麥品種之間有明顯差异（圖2）。儘管此項研究使用的小麥品種有限，現代小麥品種明顯比古代品種更易納入病原體，更少篩選在其根部定植的微生物。由於這些結果具創新性，此研究還需要在小麥和其它作物中得到進一步證實，根部內層的菌群募集機制亦有待研究。
圖2古代（A）和現代（M）品種中細菌（a）及真菌（b）群落的偏最小二乘判別分析（PLS-DA）排序（細菌1159個序列聚類，真菌308個序列聚類）
為了農業的可持續性發展，育種策略需要深入思考，植物和農作物不應再被當作獨立的實體，而應該被視為共生體（宿主及其共生菌群）。與農業和植物科學的主流思想不同，本文作者呼籲更全面的構想，設計新框架以尋求更永續的農作物和糧食生產。
原文資訊
Mauger，S.，Ricono，C.，Mony，C.，Chable，V.，Serpolay，E.，Biget，M.，& Vandenkoornhuyse，P.（2021）.Differentiation of endosphericmicrobiota in ancient and modern wheat cultivar roots.Plant-EnvironmentInteractions，2，235–248.
https://doi.org/10.1002/pei3.10062[Life Sciences]