近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所濱海鹽堿地生物資源評價(jià)利用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)耐鹽豆科植物野大豆通過分泌關(guān)鍵代謝物招募有益微生物類群以抵抗鹽脅迫，相關(guān)研究結(jié)果發(fā)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(wěn)步發(fā)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(zhàn)略意義。然而，栽培大豆普遍對鹽敏感，另一方面其野生近緣種野大豆則具有良好的鹽堿適應(yīng)性。植物微生物組被認(rèn)為是增強(qiáng)植物抗逆能力的第二個基因組，在野大豆應(yīng)對鹽脅迫中發(fā)揮了重要作用。為揭示根際微生物協(xié)助宿主植物提高耐鹽能力的分子機(jī)制，團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)研究了鹽脅迫下野大豆微生物組特征，以期為栽培大豆耐鹽能力提高提供借鑒和新思路。
研究發(fā)現(xiàn)，在面對鹽脅迫時，野大豆根系分泌大量嘌呤類物質(zhì)，向土壤中的微生物發(fā)出“呼救”信號，吸引具有耐鹽促生功能的假單胞菌，使其運(yùn)動并定殖于野大豆根際環(huán)境，從而緩解鹽脅迫對宿主的傷害。本研究首次明確了鹽脅迫下植物向微生物“呼救”的過程和機(jī)制，并開發(fā)出有利于耐鹽促生菌定殖的益生元物質(zhì)黃嘌呤，為進(jìn)一步利用有益微生物和益生元提高鹽堿地作物生產(chǎn)提供了理論依據(jù)與技術(shù)支持。
據(jù)煙草所所長張忠鋒研究員介紹，根據(jù)全院部署，煙草所從2015年實(shí)施學(xué)科拓展，針對青島的海洋特色和中國農(nóng)科院的農(nóng)業(yè)定位，成立海洋農(nóng)業(yè)中心，“濱海鹽堿地生物資源評價(jià)利用”納入院級創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，以濱海鹽堿地為主戰(zhàn)場，以鹽堿地特色植物、微生物資源為抓手，重點(diǎn)解決鹽堿地種子和耕地兩個要害問題。成立近10年來，團(tuán)隊(duì)在首席科學(xué)家李義強(qiáng)研究員的帶領(lǐng)下，通過搭建平臺、團(tuán)隊(duì)建設(shè)、項(xiàng)目爭取、打造應(yīng)用場景等措施，實(shí)施創(chuàng)新鏈－產(chǎn)業(yè)鏈的有效融合，服務(wù)于鹽堿地產(chǎn)能提升和綜合利用的國家戰(zhàn)略重大需求。2023年?duì)款^承擔(dān)院落實(shí)中央一號文件精神鹽堿地大豆增產(chǎn)工作，并全面參與“國家鹽堿地綜合利用技術(shù)創(chuàng)新中心”建設(shè)，進(jìn)一步發(fā)揮科技創(chuàng)新支撐產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)和示范帶動作用。
中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草所為本論文第一完成單位，張成省研究員為論文通訊作者、鄭艷芬副研究員為論文第一作者。該研究得到了國家自然科學(xué)基金、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程和山東省自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。
