張瑞福教授課題組發(fā)表植物益生菌根際精準(zhǔn)調(diào)控信號(hào)分子研究進(jìn)展的重要綜述

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根際微生物被看作作物的第二基因組，對(duì)植物生長(zhǎng)、養(yǎng)分吸收、健康和逆境適應(yīng)發(fā)揮重要作用，因此精準(zhǔn)“操控”根際益生菌對(duì)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展至關(guān)重要。農(nóng)歷大年三十，微生物學(xué)權(quán)威雜志《Current Opinion in Microbiology》在線發(fā)表題為“Chemical communication in plant-microbe beneficial interactions: a toolbox for precise management of beneficial microbes”的特邀綜述論文，文章系統(tǒng)總結(jié)了在植物-根際益生菌互作過(guò)程中調(diào)控微生物豐度、行為、功能以及植物免疫響應(yīng)的信號(hào)分子或蛋白，為根際益生菌的高效利用、微生物肥料增效劑的開(kāi)發(fā)提供理論基礎(chǔ)。

耕地的集約化、高強(qiáng)度利用導(dǎo)致土壤生物肥力下降，已成為我國(guó)耕地地力提升的重要限制因子，利用微生物肥料引入功能微生物到根際土壤定殖并發(fā)揮功能是培育土壤生物肥力的有效途徑。文章以微生物肥料常用菌種芽孢桿菌和假單胞菌為例，將益生菌的根際定殖過(guò)程總結(jié)為：根際趨化，根表粘附和定殖成膜三步，并綜述了這三個(gè)過(guò)程中發(fā)揮調(diào)控作用的信號(hào)分子，以期開(kāi)發(fā)成與施用菌株匹配的增效劑產(chǎn)品，充分發(fā)揮微生物肥料的植物益生功能。另外，文章還列舉了益生菌在根際定殖過(guò)程中抑制根系局部免疫反應(yīng)的信號(hào)分子。文章最后還展望了分子信號(hào)在調(diào)控合成菌群核心物種豐度與功能中的巨大潛力，為合成菌群微生物肥料產(chǎn)品的研發(fā)提供了新的方向。

資環(huán)學(xué)院徐志輝副教授為該論文的第一作者，土壤微生物和有機(jī)肥團(tuán)隊(duì)張瑞福教授為通訊作者，沈其榮院士等參與指導(dǎo)該綜述寫(xiě)作。

張瑞福教授課題組長(zhǎng)期從事根際微生物與微生物肥料研究，揭示了典型根際益生菌促進(jìn)植物生長(zhǎng)、增強(qiáng)植物耐逆、誘導(dǎo)植物系統(tǒng)抗性的作用機(jī)理；系統(tǒng)闡明了其根際趨化定殖的分子調(diào)控機(jī)制與信號(hào)分子網(wǎng)絡(luò)；分析了根際微生物組裝配的驅(qū)動(dòng)因素、裝配過(guò)程和功能特點(diǎn)。研究成果揭示了典型根際益生菌趨化定殖和植物益生的新機(jī)制，提出了根際微生物組裝配的新理論，促進(jìn)了根際益生菌的利用和微生物肥料的發(fā)展。課題組近年來(lái)在NatureCommunications、Nature Plants、PNAS、Cell Reports、ISME Journal、Microbiome、Advanced Science 、Plant Physiology、Plant Cell & Environment、Environmental Microbiology、Soil Biology & Biochemistry等國(guó)際著名期刊發(fā)表SCI論文80多篇，受邀在Current Opinion in Micorbiology（2017、2022）、Computational and Structural Biotechnology Journal（2021、2022）、International Journal of Molecular Science、Trends in Microbiolgy（已接受邀請(qǐng)）、Journal of Experimental Botany（已接受邀請(qǐng)）、Microbial Biotechnology（已接受邀請(qǐng)）等撰寫(xiě)綜述。研究成果受到國(guó)際同行廣泛關(guān)注，被引用近萬(wàn)次，9篇論文入選ESI高被引論文，張瑞福教授也入選2022年度科睿唯安全球高被引科學(xué)家。

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