來航線教授團(tuán)隊在植物-微生物互作方向取得進(jìn)展

近日，來航線教授團(tuán)隊在植物-微生物互作方向取得新的進(jìn)展，研究成果以“Harnessing biosynthesized selenium nanoparticles for recruitment of beneficial soil microbes to plant roots”為題在Cell子刊《Cell Host & Microbe》（IF2023 = 30.3）上發(fā)表。資源環(huán)境學(xué)院博士研究生孫晨瑜、碩士研究生孫斌和西北大學(xué)青年教師陳林為共同第一作者，來航線教授為通訊作者，我校為第一和通訊單位。

植物根際促生菌（PGPRs）的成功定殖是其發(fā)揮多種有益功能的先決條件。近年來，植物根系分泌物介導(dǎo)的PGPRs定殖得到了廣泛的研究，然而具有類似根系分泌物功能的“暗物質(zhì)”及其作用機(jī)理機(jī)制仍有待挖掘。本研究發(fā)現(xiàn)硒細(xì)菌合成的生物納米硒顆粒（SeNPs）能夠以劑量依賴的方式誘導(dǎo)PGPRs的趨化性和生物膜形成，并且向土壤中外源施加的SeNPs同樣能夠富集PGPRs。進(jìn)一步，基于硒細(xì)菌合成群落試驗、多組學(xué)分析和基因敲除驗證，揭示了細(xì)菌-植物跨界信號級聯(lián)介導(dǎo)的硒細(xì)菌高效合成SeNPs的機(jī)制：關(guān)鍵硒細(xì)菌芽孢桿菌產(chǎn)生的組胺信號刺激宿主植物根系分泌對香豆酸，硒細(xì)菌（如假單胞菌）的rpoS基因響應(yīng)對香豆酸進(jìn)而積極調(diào)控SeNPs的合成。本研究揭示了一種招募宿主有益土壤微生物的新模式，為植物相關(guān)微生物組的定向操縱提供了新的思路。

農(nóng)業(yè)農(nóng)村部富硒產(chǎn)品開發(fā)與質(zhì)量控制重點實驗室唐德劍主任也對本研究做出了貢獻(xiàn)。該研究得到國家和省級有關(guān)項目的資助。

論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.chom.2024.10.015