最新成果解析根际微生物影响植物的生长、发育的重要机制
近日，浙江工业大学环境学院教授钱海丰课题组和中科院城市环境研究所研究员朱永官等合作者在Microbiome发表了最新研究成果，解析了根际微生物影响植物的生长、发育的重要机制。
Background
Plant phenology has crucial biological, physical, and chemical effects on the biosphere. Phenological drivers have largely been studied, but the role of plant microbiota, particularly rhizosphere microbiota, has not been considered.
Results
We discovered that rhizosphere microbial communities could modulate the timing of flowering of Arabidopsis thaliana. Rhizosphere microorganisms that increased and prolonged N bioavailability by nitrification delayed flowering by converting tryptophan to the phytohormone indole acetic acid (IAA), thus downregulating genes that trigger flowering, and stimulating further plant growth. The addition of IAA to hydroponic cultures confirmed this metabolic network.
Conclusions
We document a novel metabolic network in which soil microbiota influenced plant flowering time, thus shedding light on the key role of soil microbiota on plant functioning. This opens up multiple opportunities for application, from helping to mitigate some of the effects of climate change and environmental stress on plants (e.g. abnormal temperature variation, drought, salinity) to manipulating plant characteristics using microbial inocula to increase crop potential.
根际微生物对植物的生长发育至关重要，其与植物根系相互作用、相互促进。微生物大量聚集在根系周围，将有机物转变为无机物，为植物提供有效的养料；同时，微生物还能分泌维生素、生长刺激素等，促进植物生长。根际微生物的组成随着植物宿主的不同而变化。目前，大多数研究都集中在根际微生物对植物生长的影响上。本研究发现植物根际分泌物在重塑根际微生物的同时，根际微生物可以通过调节土壤N循环和分泌植物激素（如吲哚乙酸，IAA）来反馈调控植物的生长和开花。该研究表明，人类有可能通过改变根际微生物的组分有效调控植物生长和生殖，同时帮助植物抵御高温、干旱、高盐等不利的环境变化。研究在揭示植物与微生物新信号传导途径的同时，也为新型农用微生物制剂的研发提供了理论基础。
该论文以钱海丰教授和中科院厦门城市环境研究所朱永官研究员为共同通讯作者，博士后陆涛与柯明净（博士生）为共同第一作者。
植物与根际微生物相互作用示意图
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