Mol Plant封面 | 植物-微生物协同重塑代谢物促进铁吸收新机制

背景：铁是植物必需的微量元素，但在碱性或石灰性土壤中，铁以难溶的三价铁形态存在，导致作物易患“缺铁黄化症”，严重影响产量和品质。非禾本科植物通过分泌儿茶酚型香豆素螯合铁，但其在根际的动态命运及与微生物的互作机制尚不明确。研究目的：王国栋团队与白洋团队合作，通过分析16种拟南芥突变体（涉及4条代谢通路）在碱性土壤中的生长、代谢组及微生物组，探究根系代谢变化如何影响微生物组装及其功能，以及微生物如何助力植物铁吸收。结论：研究鉴定了根际微生物中的关键分泌型β-葡萄糖苷酶，该酶能高效水解植物分泌的香豆素糖苷，释放活性配基，从而促进铁螯合与吸收。工程菌实验证实，异源表达该酶可缓解拟南芥缺铁症状。研究提出了“植物-微生物代谢动态重塑”模型，揭示了微生物主动“二次加工”植物代谢物反哺植物的机制，为开发功能性根际微生物菌剂和培育抗逆作物提供了新思路。