近日，西北農(nóng)林科技大學資源環(huán)境學院來航線教授團隊在植物-微生物互作方向取得新的進展，研究成果以“Harnessing biosynthesized selenium nanoparticles for recruitment of beneficial soil microbes to plant roots”為題在《Cell Hostamp;Microbe》上發(fā)表。

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)”及其作用機理機制仍有待挖掘。本研究發(fā)現(xiàn)硒細菌合成的生物納米硒顆粒（SeNPs）能夠以劑量依賴的方式誘導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。進一步，基于硒細菌合成群落試驗、多組學分析和基因敲除驗證，揭示了細菌-植物跨界信號級聯(lián)介導的硒細菌高效合成SeNPs的機制：關(guān)鍵硒細菌芽孢桿菌產(chǎn)生的組胺信號刺激宿主植物根系分泌對香豆酸，硒細菌（如假單胞菌）的 rpoS 基因響應對香豆酸進而積極調(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。