在农业科研领域，植物根系微生物组对作物生长健康的重要性不言而喻，但以往研究对其中的细菌和病毒了解并不全面，今天为大家介绍一款对植物根部细菌和病毒基因组研究的综合数据库-CRBC/CRVC，近日，由北京大学白洋团队发表在国际顶刊Cell期刊，题为“Crop root bacterial and viral genomes reveal unexplored species and microbiome patterns”，通过结合高通量细菌培养和宏基因组测序技术，成功构建了首个作物根际细菌基因组数据库（CRBC）和病毒基因组数据库（CRVC），揭示了大量未探索物种和微生物模式，为作物根际微生物提供了宝贵资源，填补了这一空白。
数据库链接：http://www.cropmicrobiome.com
细菌基因组获取：结合高通量细菌培养和宏基因组测序技术。对小麦、玉米、水稻和苜蓿的根进行细菌分离培养，基于高通量测序获取4618个细菌基因组；对332个根宏基因组样本进行测序，组装得到2081个MAGs，共同构成CRBC
病毒基因组获取：基于CRBC和已发表数据库中的作物细菌基因组，以及2950万个根宏基因组重叠群，利用 geNomad、VirSorter 和 DeepVirFinder 等工具，鉴定出9736个非冗余病毒基因组，构建CRVC。
研究结果：
1. CRBC数据库特征
包含6699个高质量的细菌基因组，其中68.9%来自培养分离株。显著扩展了作物根细菌基因组的数量和系统发育多样性，新增了21个门和147个属；发现1871种未定义的细菌物种。
功能注释显示其在促进作物生长方面具有重要作用，许多基因与植物生长促进功能相关，涵盖了营养利用、植物生长激素合成以及抵抗生物和非生物胁迫等多个方面。
2. CRVC数据库特征
包含9736个非冗余病毒基因组，其中95.3%为噬菌体，71.0%表现出溶原性行为，近一半为高质量基因组。鉴定出1572个未报道的病毒新属，病毒物种水平聚类中92.8%未在现有数据库中报道。通过分析发现，病毒的遗传多样性与分布范围有关，且在根环境中噬菌体的相对丰度高于土壤。
3. 根际微生物组的相互作用
尽管根系微生物组的分类组成受土壤和宿主影响，但功能组成在不同作物和土壤中具有保守性，共确定11种在四种作物根微生物组中保守富集的微生物功能，并发现细菌与噬菌体之间存在广泛相互作用，27.0%的优势根细菌与噬菌体存在关联，并且这些关联表现出对特定细菌科的偏好，包括Burkholderiaceae、Rhizobiaceae、Xanthomonadaceae和Pseudomonadaceae。这些发现凸显了CRBC和CRVC数据库在揭示作物根际微生物组内复杂连接网络中的关键作用。
CRBC和CRVC数据库为作物根际微生物组的研究提供了宝贵的资源，将推动作物根际微生物组研究向机制性、基因组层面的研究进展，将促进可持续农业的发展。
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参考文献
rop root bacterial and viral genomes reveal unexplored species and microbiome patterns.Cell,2025.
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