近日，中国农业科学院农业资源与农业区划研究所农业微生物资源团队在微生物肥料菌种与植物互作方面取得新进展，揭示了芽孢杆菌利用Ⅶ型分泌系统在菌-植接触早期快速在根表定殖的策略。相关成果发表在《自然·微生物学（Nature Microbiology）》上。

根际益生菌是微生物肥料的主要菌种来源，高效的根际定殖是其发挥各种植物益生功能的前提。有效铁是根际环境中的稀缺资源，也是益生菌在根表定殖的必需元素。根际益生菌一旦在根表定殖形成生物被膜，则可通过其铁载体和生物被膜基质持续为宿主植物提供从土壤中获取的铁元素。所以，快速启动益生菌在植物根表的定殖成膜对植物非常有利。

该研究以生产上广泛应用的微生物肥料菌种贝莱斯芽孢杆菌SQR9为研究材料，发现其Ⅶ型分泌系统分泌的YukE蛋白能在菌-植互作早期直接插入根细胞膜，导致短暂性的根细胞铁泄漏，从而快速获取铁从而启动根表定殖。这种“先借后还、借少还多”的菌-植互作，代表了一种全新的根际益生菌-植物之间的互作模式，为根际益生菌为代表的微生物肥料高效发挥作用提供了理论指导。

该研究得到国家自然科学基金、中国农业科学院青年创新专项等项目的支持。

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41564-023-01402-1

来源： 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所   作者：刘云鹏