來航線教授團隊在有益微生物調(diào)控植物抗旱的細胞特異性響應機制方面研究取得新進展

近日，來航線教授團隊在植物科學領域權(quán)威期刊《The Plant Journal》上發(fā)表了題為“Bacillus amyloliquefaciens orchestrates cell type-specific responses underlying drought tolerance in Arabidopsis”的研究論文。碩士生樊珂榮、博士生孫晨瑜為論文共同第一作者，來航線教授、郭俏副教授為論文通訊作者。

干旱脅迫是制約全球農(nóng)作物產(chǎn)量的關鍵非生物脅迫因素，挖掘高效抗旱調(diào)控策略對保障農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。解淀粉芽孢桿菌作為一類廣泛應用的植物促生菌，已被證實可通過多種途徑增強植物抗逆性，但該菌如何精準調(diào)控植物不同細胞類型產(chǎn)生特異性抗旱響應的分子機制尚未明確，成為該領域的研究熱點與難點。

研究創(chuàng)新性地結(jié)合單細胞轉(zhuǎn)錄組測序、光學電子顯微觀察及分子生物學技術(shù)，系統(tǒng)解析了解淀粉芽孢桿菌介導的植物抗旱分子機制。研究發(fā)現(xiàn)，不同葉細胞類型的基因表達譜對接種的反應不同，在滲透脅迫下的轉(zhuǎn)錄反應比非脅迫條件下更強。細胞亞聚類揭示了細胞亞群中細微的功能差異，這些差異增強了接種后的脅迫耐受性。進一步研究發(fā)現(xiàn)，RHA1作為一個關鍵的轉(zhuǎn)錄因子基因，可被解淀粉芽孢桿菌Ba13靶向誘導表達，從而增強植物的抗逆性。研究揭示了PGPR誘導擬南芥葉細胞在模擬干旱條件下的功能異質(zhì)性，有助于深入理解植物耐旱機制。該項成果是我校“作物抗逆與高效生產(chǎn)全國重點實驗室”暨“西北植物營養(yǎng)與農(nóng)業(yè)環(huán)境重點實驗室”取得的重要突破，為開發(fā)靶向性微生物抗旱調(diào)控技術(shù)提供了全新理論依據(jù)。

論文鏈接：https://doi.org/10.1111/TPJ.70612