根际微生物被誉为植物的“第二基因组”，在土壤养分活化，植物促生以及病害防控等方面展现出巨大潜力，相关根际益生菌（群）在农业可持续发展中的应用价值日益凸显。然而，从众多具备植物特定益生功能的细菌资源中，如何构建功能多样且生态稳定的合成菌群，仍面临理论和技术相对缺乏的问题。

近日，南京农业大学沈其荣院士团队张瑞福教授课题组在Nature Communications上发表了最新研究成果“Narrow-spectrum resource-utilizing bacteria drive the stability of synthetic communities through enhancing metabolic interactions”。该研究发现，植物关联细菌群落在环境碳源利用模式上呈正态分布特征，进化上存在倾向于利用较多或较少碳源种类的宽谱和窄谱资源利用菌株（Broad/Narrow-spectrum resource-utilizing bacteria，BSR/NSR），进一步揭示了植物关联细菌的多资源利用能力与代谢互作潜力呈显著负相关，表明BSR与NSR细菌在生存进化上的“代谢自主型”和“代谢互助型”的策略差异。通过整合基因组代谢模型、根际原位检测、物质回补和代谢组分析等手段，构建并验证了以窄谱资源利用细菌为互作网络核心的多功能稳定菌群合成策略。该研究为不同生境下细菌合成群落的理性组装提供了新思路。

图1 窄谱资源利用菌株通过增强代谢互作驱动合成群落稳定性

南京农业大学资环院副教授缪有志为论文通讯作者，博士生王伟为论文第一作者，沈其荣院士和张瑞福教授为本研究提供了指导。该研究得到国家重点研发计划项目和国家自然科学基金项目的资助。

全文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-025-61432-7