近日,中國農業科學院煙草研究所濱海鹽堿地生物資源評價利用創新團隊研究發現,耐鹽豆科植物野大豆通過分泌關鍵代謝物招募有益微生物類群以抵抗鹽脅迫,相關研究成果發表在《自然通訊(Nature Communications)》上。
鹽堿地是我國重要的備用耕地資源,穩步發展鹽堿地大豆種植對保障國家糧食安全、端牢中國飯碗具有重要戰略意義。栽培大豆普遍對鹽敏感,而其近緣野生種野大豆卻具有良好的鹽堿適應性。在應對鹽脅迫時,野大豆如何塑造微生物群落以增強自身的逆境適應性尚不清楚。
該研究聚焦野大豆根際微生物組特征,發現鹽脅迫下野大豆通過分泌嘌呤類物質重塑根際微生物群落,招募具有耐鹽促生功能的假單胞菌;研究人員進一步通過基因敲除和盆栽實驗,證明了趨化基因 cheW 是假單胞菌被嘌呤類物質吸引以及提高野大豆耐鹽性的關鍵基因。該研究首次明確了鹽脅迫下植物向微生物“呼救”的過程和機制,并開發出有利于根際促生菌定殖的益生元物質黃嘌呤,為利用有益微生物和益生元提高鹽堿地大豆生產提供了理論依據與技術支持。
該研究得到國家自然科學基金、中國農業科學院科技創新工程等項目的資助。(通訊員 李曉娟)
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https://www.nature.com/articles/s41467-024-47773-9