来航线教授团队在植物-微生物互作方向取得进展

近日，来航线教授团队在植物-微生物互作方向取得新的进展，研究成果以“Harnessing biosynthesized selenium nanoparticles for recruitment of beneficial soil microbes to plant roots”为题在Cell子刊《Cell Host & Microbe》（IF2023 = 30.3）上发表。资源环境学院博士研究生孙晨瑜、硕士研究生孙斌和西北大学青年教师陈林为共同第一作者，来航线教授为通讯作者，我校为第一和通讯单位。

植物根际促生菌（PGPRs）的成功定殖是其发挥多种有益功能的先决条件。近年来，植物根系分泌物介导的PGPRs定殖得到了广泛的研究，然而具有类似根系分泌物功能的“暗物质”及其作用机理机制仍有待挖掘。本研究发现硒细菌合成的生物纳米硒颗粒（SeNPs）能够以剂量依赖的方式诱导PGPRs的趋化性和生物膜形成，并且向土壤中外源施加的SeNPs同样能够富集PGPRs。进一步，基于硒细菌合成群落试验、多组学分析和基因敲除验证，揭示了细菌-植物跨界信号级联介导的硒细菌高效合成SeNPs的机制：关键硒细菌芽孢杆菌产生的组胺信号刺激宿主植物根系分泌对香豆酸，硒细菌（如假单胞菌）的rpoS基因响应对香豆酸进而积极调控SeNPs的合成。本研究揭示了一种招募宿主有益土壤微生物的新模式，为植物相关微生物组的定向操纵提供了新的思路。

农业农村部富硒产品开发与质量控制重点实验室唐德剑主任也对本研究做出了贡献。该研究得到国家和省级有关项目的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.chom.2024.10.015