Current Biology | 研究揭示植物根际促生微生物增强定殖能力的机制！

以下文章来源于Ad植物微生物 ，作者Ronnie de Jonge

随着人口超过80亿人，现代农业面临着在减少合成输入的同时增加农作物产量的挑战。一种有前途的解决方案是利用植物有益微生物作为土壤改良剂，统称为生物接种剂，这些微生物已经显示出促进植物生长、对抗植物病原体和激活宿主免疫防御等积极效果。通常，生物接种剂需要成功定殖于根际区域，即包括根系和直接受其影响的土壤区域，才能发挥这些好处。已经在体外或半受控条件下鉴定和研究了许多生物接种剂的候选，并且其积极效果的分子机制是一个积极研究的课题。然而，天然根际环境与人工条件之间存在显著差异，这妨碍了生物接种剂在农业中的有效应用。根际的成功定殖依赖于土壤因素（如土壤化学和结构因素）、宿主基因型，尤其是根际微生物群落中复杂的微生物相互作用网络，导致对侵入具有强烈抵抗能力。因此，许多有前景的生物接种剂在田间环境中无法发挥其积极效果或显示出可变的功效。

然而，许多微生物常常通过其固有能力在根际中定殖并持续存在，其中一些微生物比其他微生物更为丰富。例如，变形菌和拟杆菌在多种植物的根际中被发现富集。特别是，假单胞菌属包含许多根际竞争菌的代表。这些假单胞菌具有多样化的竞争特性和功能可塑性，使它们能够在许多植物物种的根际中生存，例如分泌系统、逃避植物免疫防御或产生抗微生物化合物。通过表征此类根际竞争菌的基因决定因素，可以帮助建立对增强定殖要求的机制理解，进而利用这些信息设计未来在田间应用的有效生物接种剂。

2023年7月6日，国际权威学术期刊Current Biology发表了荷兰乌特勒支大学Ronnie de Jonge团队的最新相关研究成果，题为The conserved iol gene cluster in Pseudomonas is involved in rhizosphere competence的研究论文。

假单胞菌属通过其促进植物生长和生物防治活性，在支持农业方面显示出巨大的潜力。然而，在自然条件下，它们作为生物接种剂的效力受到不可预测的定殖的限制。科研人员的研究确定了iol基因座，即假单胞菌中参与肌醇降解的基因簇，在自然土壤中富集于优良的根部定殖菌株之间。进一步的特性研究揭示，iol基因座增加了竞争能力，可能是由于在肌醇（一种植物源化合物）刺激下观察到的泳动和荧光铁载体的产生。公共数据分析表明，iol基因座在假单胞菌属中广泛保守，并与多样化的宿主-微生物相互作用相关。综上所述，科研人员的研究结果表明，iol基因座可能是开发更有效的可持续农业生物接种剂的潜在靶标。

本文转载自Ad植物微生物

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

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