Current Biology | 又一篇！研究揭示植物代谢物肌醇介导与根际微生物互作的保守机制！

以下文章来源于Ad植物微生物 ，作者周小马

植物和微生物在根际土壤界面上建立和维持复杂的跨界相互作用时使用了多种机制。当植物将富含营养的根系分泌物释放到周围土壤中时，根际微生物群落的结构会通过总丰度、组成和活性的变化来响应。其中一部分群落随后会寄生在外部根面和内生根组织上，这需要与物理根结构、宿主免疫反应和其他微生物群体之间的更密切相互作用。许多研究工作都致力于解开介导细菌吸引和附着在根表面上的过程，包括趋化性和生物膜形成。然而，对于植物和微生物在根际界面上长期维持这些相互作用的机制了解较少。

多样的实验方法表明，与植物相关的微生物通过改善养分吸收、生物量和抗生物和非生物胁迫等方面，提高植物健康的各个方面。大型测序和分析数据集（即“组学研究”）为研究人员提供了丰富的数据，用于解析影响因素，如基因或代谢物。虽然这些类型的研究通常在更准确地代表自然系统复杂性的条件下进行，但很难明确证明因果机制。另一方面，使用无菌系统的实验室实验可以对生理细节进行彻底的研究，但很难将其转化为原位条件。在这些对比方法中发现的潜在机制是进一步研究的有吸引力的目标，因为它们在各种条件下观察到生物学信号。

植物代谢物是一种经过广泛实验设计证明的跨界相互作用介质。例如，根系分泌物会在病原体感染、发育阶段、非生物胁迫等情况下发生变化。这些改变的分泌物模式也与微生物群落的变化相关，揭示了宿主对根际微生物群落的化学调控。重要的是，动态的根系分泌物组成表明，这些化合物也会经过植物组织进行差异性合成和传输，并很可能对根面和内生微生物产生影响。虽然植物可以合成多种抗微生物化合物，但许多常见的根系分泌物成分，如糖和有机酸，可以通过趋化性吸引和排斥微生物，并作为营养来源。然而，这些化合物在初始招募和提供易降解的根际营养源之外可能扮演的角色尚未得到充分调查，特别是与非致病和非有益的微生物菌株相关的情况。

2023年7月6日，国际权威学术期刊Current Biology发表了美国密歇根州立大学Sarah L. Lebeis团队的最新相关研究成果，题为Plant myo-inositol transport influences bacterial colonization phenotypes的研究论文。

植物微生物组是通过复杂的生物和非生物因素的环境组装和修改的。尽管有动态和波动的贡献变量，但特定的宿主代谢物一直被确定为微生物相互作用的重要媒介。科研人员结合来自天然杨树的大规模宏转录组数据集和模式植物拟南芥幼苗的实验性遗传操作试验的信息，认为植物代谢物肌醇的运输在介导宿主-微生物相互作用方面具有保守的作用。虽然这种化合物的微生物分解作用与宿主定殖的增加有关，但科研人员发现细菌的表型是以分解作用依赖性和非依赖性的方式发生的，这表明肌醇可能还作为真核生物的信号分子来调节微生物的活动。科研人员的数据表明，宿主对这种化合物的控制以及由此产生的微生物行为是围绕宿主代谢物肌醇发挥作用的重要机制。

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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