该研究基于高茶氨酸茶树品种根部微生物种群构建的人工合成菌群SynCom21可提高不同品种茶树的铵态氮和茶氨酸含量，进而改善茶树品质，为茶树品质改良提供了新的思路。
该研究首先对武夷学院茶树种质资源圃的17个茶树品种进行多年茶氨酸测定发现，不同季节和不同茶树品种根部、叶部茶氨酸含量差异明显，且茶氨酸含量与根部铵态氮含量正相关。分别对春秋两季的高茶氨酸品种和低茶氨酸品种茶树根部进行微生物种群分析鉴定发现，茶树根部和根际的微生物种群不同，秋季茶树根部拥有更多Proteobacteria微生物，该门水平的微生物种群在春季减少。同时，对不同氮代谢功能的微生物种群的数量进行定量分析，发现秋季茶树根部积累了更多氮代谢相关微生物，且高茶氨酸含量品种氮代谢微生物更活跃。对高茶氨酸含量的茶树品种秋季根部微生物进行分离纯化，并模拟高茶氨酸品种根部微生物种群构建人工合成菌群SynCom21，发现SynCom21不仅提高茶树对铵态氮的吸收，还可提高茶氨酸的含量。
SynCom21的效果在高中低茶氨酸含量的茶树品种中均适用，在氮贫瘠土壤中效果更佳。同时，SynCom21还可以提高模式植物拟南芥的铵态氮含量。这一发现意味着SynCom21除了茶树也能应用于其他作物。
SynCom21提高茶树铵态氮含量和茶氨酸含量模式图
由于茶树的遗传转化体系不成熟，茶树分子育种落后。目前茶树育种以选择育种和杂交育种为主，育种周期长。该研究通过茶树微生物种群来调控茶树代谢物的合成，为茶树品质改良提供了新的思路，对减少化肥用量、保护土壤也具有重要意义。
论文链接：
https://doi.org/10.1016/j.cub.2024.01.044
