Engineering Plant-Associated Soil Microbiomes for Sustainable and Climate-Resilient Agriculture: Mechanisms, Technologies, and Applications

Microorganisms, 2026

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.3390/microorganisms14081648
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

Soil microbiomes are essential for nutrient cycling, plant health, stress resilience, and sustainable agriculture. Recent advances in high-throughput sequencing, multi-omics technologies, systems biology, and artificial intelligence (AI) have transformed our understanding of plant-microbiome interactions and enabled the development of innovative microbiome engineering strategies. This review provides a comprehensive overview of the mechanisms governing plant-associated soil microbiome assembly, microbial community functions, plant-microbe communication, and microbiome-mediated stress resistance in agricultural ecosystems. Current approaches to plant-associated soil microbiome manipulation and engineering, including microbial inoculants, synthetic microbial communities (SynComs), microbiome transplantation, rhizosphere steering, and synthetic biology-based interventions, are critically examined. The review further discusses the growing role of metagenomics, metabolomics, metatranscriptomics, machine learning (ML), and precision agriculture technologies in improving microbiome characterization, prediction, and management. Particular attention is given to the application of microbiome-based solutions for sustainable crop production, nutrient management, biological control, climate-smart agriculture, and ecosystem restoration. Despite significant progress, challenges related to field-scale variability, colonization stability, biosafety, regulatory frameworks, and data integration continue to limit large-scale implementation. Future advances in precision microbiome engineering are expected to combine ecological principles, multi-omics technologies, AI, and synthetic biology to develop predictive and resilient microbiome-based solutions for sustainable and climate-resilient agriculture.