廣東
近日，中國科學院遺傳與發育生物學研究所馮健研究員應邀在Plant, Cell & Environment期刊發表題為Harnessing Root-Associated Microbiomes to Enhance Plant Resilience Under Salinity Stress的觀點論文，系統闡述了通過調控根際微生物組提升苜蓿等植物耐鹽能力的理論框架與技術路徑。馮健研究員為本論文的唯一作者。
論文指出，為了應對鹽堿地改良這一重大農業挑戰，盡管通過選育耐鹽品種、利用基因工程增強作物抗鹽能力，以及實施土壤改良等措施已取得了一定進展。但整體提升幅度仍然有限，且在多變復雜的田間環境中往往難以實現長期、穩定且可持續的效果。相比之下，植物根際微生物組作為植物與土壤間的“功能橋梁”，在鹽脅迫響應中發揮著關鍵調控作用。在鹽脅迫條件下，苜蓿會改變根系分泌物的組成，進而重塑微生物群落結構，選擇性富集有助于緩解鹽害的有益菌群。
論文進一步總結了三類關鍵微生物在植物耐鹽調控中的作用：耐鹽固氮細菌(nitrogen-fixing bacteria)通過增強胞外多糖產生等機制維持植物的結瘤固氮能力；叢枝菌根真菌(AMF)通過促進磷吸收和改善水分利用提高植株資源獲取效率；促生細菌(PGPB)則通過合成生長素、溶磷及降低乙烯脅迫等方式增強植物環境韌性。研究表明，將耐鹽固氮細菌與AMF或其他促生菌整合構建“合成微生物群落(SynCom)”并進行定向接種，有望實現多功能協同增效。在此基礎上，作者提出“微生物組賦能”的三大戰略方向，即解析鹽脅迫條件下植物驅動微生物組組裝的分子機制，構建功能互補且穩定共存的合成微生物群落體系，以及在作物育種中引入“微生物響應性”性狀，從而培育更善于利用有益微生物資源的新型品種。論文指出，利用微生物組促進作物耐鹽增產仍面臨菌株穩定性、田間一致性和機制解析等挑戰，但隨著多組學技術與合成生物學的發展，這一方向有望成為鹽堿地農業轉型升級的重要突破口。
有益根際微生物組在鹽脅迫條件下促進植物生長和養分吸收
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