Beyond Nitrogen Fixation: Multifunctional Roles of Common Bean in Organic Agroecosystems and Ecosystem-Oriented Breeding Strategies
D.I. Avasiloaiei · Mariana Calara · Petre Marian Brezeanu 等 6 人
综述菜豆在有机农业中的多功能生态作用，提出以生态系统为导向的育种策略。
综述功能生物学、生物固氮、根际微生物组、土壤生态工程及精准农业、表型组学、分子育
菜豆应作为全生物体育种，选择固氮效率、根系构型、根际招募等生态系统导向性状。
可研究菜豆-微生物互作性状的遗传基础，结合表型组与环境型，开发低投入适应性品种。
综述提出菜豆作为生态系统功能育种目标，涵盖多学科交叉，对有机农业和育种研究有参考价值。
菜豆（*Phaseolus vulgaris* L.）是全球消费最广泛的食用豆类作物，也是有机农业和低投入农业的基础性物种，然而其农业生态价值远不止于生物固氮和营养供给。本综述将菜豆重新定位为以生态系统功能而非单纯产量为目标的育种对象，综合功能生物学、生物固氮、根际微生物组组装及土壤生态系统工程等方面的证据，识别以生态系统为导向的育种计划必须选择的目标性状复合体。我们考察了有机管理条件下限制这些性状表达的制约因素，包括杂草竞争、生物与非生物胁迫、养分限制以及适应低投入环境的品种和认证种子稀缺性，并评估了可加速其遗传改良的农业生态管理实践、资源利用效率指标及新兴技术，涵盖精准农业、表型组学、分子育种、基因组编辑和微生物组工程。本综述的核心在于育种目标的范式转变：菜豆被概念化为一个全生物体（holobiont），其表现源于植物-微生物组的协同互作，这就要求育种计划将固氮效率、根系构型、根际募集能力、养分利用效率及多重胁迫韧性作为可遗传的、以生态系统为导向的性状进行明确选择。最后，我们概述了整合基因组学、表型组学、环境型鉴定（envirotyping）和根际生态学的优先育种研究方向，将菜豆育种定位为向再生型、气候智能型有机农业转型的战略杠杆。