圖片作者：NotebookLM
最近這些年，「微生物體」（microbiome）已經成了顯學；而植物微生物體更是被發現對植物的生長、發育乃至對病原菌的抵抗力都有關。
但是，植物的種子微生物體也是非常重要的，畢竟種子發芽的時候，如果有好的微生物來幫忙，幼苗應該可以長得更好更快吧！
最近有一個研究，就是以阿拉伯芥為材料，研究種子的微生物體。
為了了解同種植物的不同品系的種子微生物體差異會有多大，以及這些差異主要由環境（地理、土壤）還是宿主基因型決定？還有，同種植物的種子微生物體是否存在「關鍵菌群」或是「單一核心菌」？研究團隊蒐集了 227 個來自歐洲、亞洲與北美的阿拉伯芥（Arabidopsis thaliana）品系。
為了盡可能消除「原生地土壤直接影響微生物」的可能性，研究團隊一開始就做了一個很關鍵、也很容易被忽略的前處理：
他們將所有品系，都在實驗室裡用「同一種商業土壤」連續繁殖三代。
接著，他們對種子進行表面消毒，以移除外面黏著的細菌；
然後，在無菌培養基上讓種子發芽 2–3 天，再收集並透過16S rRNA 定序來分析與種子高度相關的細菌組成。
結果發現，不同國家來源的品系，其種子微生物體的 α 多樣性差異極大；有些樣本數很少的國家（如芬蘭、巴基斯坦）反而顯示高度多樣性。
另外，不同品系的種子微生物體的差異並不是隨機的，而是形成了兩組互斥的「組合偏好」（文組與理組？）。
其中一組，常見的菌包括了：
- Delftia
- Stenotrophomonas
- Chryseobacterium
這些菌菌常一起出現、強烈影響整體菌群結構，且與低 pH、高鐵土壤分布高度重疊。
另一組則多半是：
- Paenibacillus
- Cohnella
- Brevibacillus
這兩組很少同時出現。
這樣的結果，看起來不像「剛好沾到什麼」；反而比較像：
在相同選項下，不同植物穩定地偏好不同的組合。
到底是誰在選？
或許有人會說：
是不是植物原來生長的土壤不一樣，影響了微生物？
但在這個實驗設計（土壤已經統一三代）下，這個解釋不太站得住腳。
如果「三代以前的土壤」還能直接決定現在抓到什麼，那這個影響力未免也太大了。
比較合理的解釋是基因。不同的基因決定植物跟哪些微生物比較搭。
為了要瞭解是否真的是基因的影響，研究團隊進一步進行全基因體關聯分析（GWAS），他們發現某些宿主基因，特別是與 RNA 調控與壓力反應有關的基因，與這些細菌組合的出現高度相關。
更重要的是：當這些基因發生突變後，那一整組「特定細菌的抓法」幾乎就消失了。而且這些沒帶便當（失去特定共生菌）的孩子，如果真的生長在酸性、高鐵的環境下，會長得營養不良、比正常孩子更虛弱。
種子微生物體告訴我們什麼？
由於種子在母體中形成的：種皮、胚乳、發育過程中的化學環境，都來自植物媽媽。
因此，種子微生物體就像是：植物媽媽替小寶寶準備的一份微生物便當。
而便當裡放什麼菜，從來就不是隨機的！媽媽一定會準備自己覺得比較營養的菜！
在這項研究中，雖然所有植物媽媽都被放進同一個廚房（三代同土壤），但她們做出來的便當仍然不一樣。
基因體分析顯示，這些差異與媽媽本身的基因型有關，尤其是那些負責應對逆境、調控細胞內反應的基因。
至於過去的土壤歷史，當然也不會是完全沒影響，但更可能是間接的。
比較合理的想法是：
不同土壤條件（例如酸性或高鐵）長期選擇出較適合的基因型；
這些基因型被保留下來，形成不同品系；
因此，即使用一樣的土壤，
這些基因型仍然會繼續影響「微生物便當」的內容。
總而言之，種子微生物體與其說是一份遺產，不如說是種子媽媽留給孩子的便當。
一樣的廚房，準備出什麼樣的便當，
反映的不是巧合，而是植物本身的選擇。
圖片作者：ChatGPT
參考文獻：
Parween, S., Tabassum, N., Shekhawat, K. et al. Host genome and bacterial taxa shape the Arabidopsis seed microbiome. EMBO Rep (2025). https://doi.org/10.1038/s44319-025-00635-x
