植物通过进化出侧根(lateral root)从周围的环境中获取养分和水分来供给自身的生长和发育。作为植物的第二基因组,根际微生物生活在植物的根系周围,对宿主植物的根系发育具有积极的影响,但其具体的调控机制仍不清楚。
近日,Cell子刊Cell Reports在线发表了南京农业大学沈其荣院士团队张瑞福教授课题组的最新研究成果“A rhizobacterium-secreted protein induces lateral root development through the IAA34-PUCHI pathway”。该研究发现典型根际益生菌Bacillus velezensis SQR9能不依赖于经典生长素信号通路中ARF7和ARF19转录因子促进植物侧根发育,进而利用生物活性追踪法从菌株SQR9发酵液上清中分离纯化到发挥作用的蛋白bacillolysin,bacillolysin的根系受体为CEPR2,通过调控非经典生长素信号途径“IAA34-PUCHI”模块促进植物侧根发育。本研究表明根际微生物可以分泌活性物质调控植物的根系发育,为植物-微生物互作提供新的模式,并从根际微生物的角度揭示植物根系发育的新机制。

南京农业大学博士研究生付严松和中国农科院农业资源与农业区划研究所刘云鹏研究员为论文共同第一作者,张瑞福教授为论文通讯作者,沈其荣院士和宣伟教授为本研究提供了指导。该研究同时得到国家重点研发计划项目和国家自然科学基金的资助。
文章链接:https://doi.org/10.1016/j.celrep.2025.115414