白洋 研究员
根际微生物组与植物良性互作研究组
北京大学 生命科学学院 研究员，博士生导师
电话：010-62758611
E-mail：ybai@pku.edu.cn
围绕根际非模式微生物与植物的良性相互机制：
1. 运用微生物组学数据分析、微生物高通量培养和分子遗传学技术，探索根际微生物组对水稻、拟南芥等植物生长与健康所起的作用，以及其潜在的分子机制。
2. 基于微生物基因组和宏基因组资源，高效挖掘微生物中尚未被发现的暗物质，探索全新的生物学过程及其在实际应用中的潜力。
3. 结合微生物分子遗传学和生物信息学等方法，开发推动微生物组领域发展的关键技术。
植物根际富集着大量且种类多样的微生物，统称为根际微生物组。作为植物的“第二基因组”，根际微生物组与植物的生长和健康密切相关。我们采用生物信息学、微生物高通量分离培养、分子遗传学和生物化学等多种手段，研究根际微生物组在植物生长和健康中的新功能及其作用机制。我们的主要研究进展包括：
建立了根际微生物高通量分离培养与鉴定体系，并在模式植物拟南芥及水稻等作物中构建了根系细菌菌种和基因组数据库（Bai et al., Nature, 2015；Zhang et al., Nature Protocols, 2021；Dai et al., Cell, in press）。揭示了细菌与病毒在根际的广泛互作规律，并发现了一种帮助细菌抵抗病毒感染的新机制（Zhang et al., Nature, 2024）。发现籼稻根际比粳稻富集更多氮循环相关微生物，有助于水稻更高效地利用土壤氮元素（Zhang et al., Nature Biotechnology, 2019）。阐明了三萜类化合物在植物调控根际微生物组中的关键作用（Huang et al., Science, 2019）。发现了能够高效抑制小麦赤霉病的有益细菌，并解析了其作用机制（Sun et al., Nature Microbiology, 2022）。以上研究成果为根际微生物的功能解析提供了新的理论依据，并为微生物在绿色农业中的应用奠定了重要的理论和技术基础。
Zhang SY, Sun A, Qian JM, Lin S, Xing WJ, Yang Y, Zhu HZ, Zhou XY, Guo YS, Liu Y, Meng Y, Jin SL, Song WH, Li CP, Li ZF, Jin S, Wang JH, Dong MQ, Gao CX, Chen CL, Bai Y, Liu JG. (2024) Pro-CRISPR PcrIIC1-associated Cas9 system for enhanced bacterial immunity. Nature, 630: 484-492.
Han Q, Zhu GH, Qiu HM, Li MB, Zhang JM, Wu XY, Xiao RH, Zhang Y, Yang W, Tian B, Xu LX, Zhou JY, Li YT, Wang YQ, Bai Y, Li X. (2024) Quality traits drive the enrichment of Massilia in the rhizosphere to improve soybean oil content. Microbiome, 12: 244.
Xu SD, Liu YX, Cernava T, Wang HK, Zhou YQ, Xia T, Cao SG, Berg G, Shen XX, Wen ZY, Li CS, Qu BY, Ruan HF, Chai YR, Zhou XP, Ma ZH, Shi Y, Yu YL, Bai Y, Chen Y. (2022) Fusarium fruiting body microbiome member Pantoea agglomerans inhibits fungal pathogenesis by targeting lipid rafts. Nat. Microbiol., 7: 831-843.
Zhang JY, Liu YX, Guo XX, Qin Y, Garrido-Oter R, Schulze-Lefert P, Bai Y. (2021) High-throughput cultivation and identification of bacteria from the plant root microbiota. Nat. Protoc., 16: 988-1012.
张婧赢、林娟、王丙磊、刘泉
