New Phytol | 假单胞菌挥发物如何重塑根系转录组与微生物组进而促进抗旱生长

干旱限制植物生长不仅由于水分减少，还涉及根系吸收、激素平衡和根际微生物群的改变。本研究以拟南芥和甘蓝为对象，通过分隔体系避免细菌与根系直接接触，探究假单胞菌释放的挥发物在无接触条件下对抗旱的影响。背景：促生根际细菌通常需与根系接触发挥作用，而微生物挥发物具有远距离通信潜力，其在抗旱中的作用机制尚未明确。研究目的：解析假单胞菌挥发物如何在无接触条件下重塑根系转录组、代谢物和根际微生物组，以促进植物抗旱生长。结论：假单胞菌挥发物显著提高拟南芥生物量和侧根数量，并重塑根系转录组，涉及硫代葡萄糖苷合成、ABA信号和糖运输等通路。遗传实验表明SWEET11/12介导的糖运输是促生反应的关键。在土壤栽培中，挥发物提高甘蓝地上部鲜重和含水量，并改变根际微生物组，使其向正常供水状态偏移。研究提出挥发物通过上调JUB1等ABA非依赖因子、下调SnRK2.8和SWEET基因表达，改变蔗糖、香豆素和硫代葡萄糖苷代谢，进而影响根际群落，共同促进抗旱生长。