國(guó)之棟梁！多個(gè)優(yōu)青杰青團(tuán)隊(duì)近日在top期刊發(fā)表最新研究成果

1. 通過(guò)調(diào)控根際微生物組構(gòu)建而提高植物抗病性創(chuàng)新性

近日，東北農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝園林學(xué)院周新剛研究團(tuán)隊(duì)發(fā)表于《細(xì)胞》的研究揭示了植物通過(guò)共生真菌網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行地下交流并增強(qiáng)抗病性的新機(jī)制。該研究證實(shí)，由叢枝菌根真菌形成的共同菌根網(wǎng)絡(luò)（CMNs）能夠在植物個(gè)體間傳遞化學(xué)信號(hào)。當(dāng)供體植物感染病原菌灰葡萄孢（Botrytis cinerea）后，其合成的茉莉酸（JA）可通過(guò)CMNs轉(zhuǎn)移至健康的受體植物。

這種茉莉酸的傳遞會(huì)誘導(dǎo)受體植物根系分泌物組成發(fā)生改變，進(jìn)而特異性地富集有益微生物類群（如鏈霉菌屬和游動(dòng)放線菌屬），最終重塑其根際微生物群落。改造后的微生物群落能有效抑制病原菌侵染，從而顯著增強(qiáng)受體植物的系統(tǒng)抗病性。該研究首次系統(tǒng)地闡明了CMNs作為植物間化學(xué)信號(hào)傳導(dǎo)通道，通過(guò)調(diào)控根際微生態(tài)來(lái)提升植物免疫力的完整路徑，為理解植物群體水平的防御策略提供了重要見(jiàn)解。

2. 揭示根瘤菌促進(jìn)大豆共生結(jié)瘤的分子機(jī)制

近日，西北農(nóng)林科技大學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室韋革宏教授團(tuán)隊(duì)在《Molecular Plant》發(fā)表文章，揭示了根瘤菌通過(guò)一種新的分子機(jī)制調(diào)控大豆共生結(jié)瘤的關(guān)鍵過(guò)程。研究人員發(fā)現(xiàn)，大豆根瘤菌（Sinorhizobium fredii Q8）分泌的3-巰基丙酮酸硫轉(zhuǎn)移酶（3MST）在維持共生界面的氧化還原穩(wěn)態(tài)中扮演著核心角色。

該酶能夠與宿主植物細(xì)胞膜上的NADPH氧化酶（RbohB）相互作用，并通過(guò)對(duì)其第791位半胱氨酸進(jìn)行過(guò)硫化修飾，來(lái)抑制RbohB的活性。這一過(guò)硫化作用有效地遏制了植物可能產(chǎn)生的免疫反應(yīng)，維持了有利于根瘤發(fā)育的氧化還原平衡，從而成功促進(jìn)了根瘤菌的侵染、結(jié)瘤固氮效率及植物生長(zhǎng)。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)闡明了根瘤菌通過(guò)蛋白質(zhì)翻譯后修飾精確調(diào)控宿主信號(hào)通路以建立互利共生的新策略。

3. 海藻酸寡糖（AOSs）改善肥胖的新機(jī)制

近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)工程學(xué)院國(guó)家杰青江正強(qiáng)教授（通訊作者）、國(guó)家優(yōu)青楊紹青教授（通訊作者）在國(guó)際權(quán)威期刊《Journal of Advanced Research》，研究首次揭示了海藻酸寡糖（AOSs）改善肥胖的新機(jī)制，其作用主要不依賴于腸道菌群。研究發(fā)現(xiàn)，AOSs在預(yù)防和治療肥胖方面效果顯著，與抗肥胖藥物奧利司他相當(dāng)。其核心作用途徑是通過(guò)減輕全身性的低度炎癥和氧化應(yīng)激，同時(shí)增加棕色脂肪組織的能量消耗來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

具體而言，AOSs治療能減少小腸的脂質(zhì)吸收，改善肝臟脂代謝紊亂，并提升棕色脂肪的線粒體功能。通過(guò)廣譜抗生素干預(yù)和腹腔注射AOSs的實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)，AOSs的抗肥胖效應(yīng)并非主要依賴于調(diào)節(jié)腸道微生物。該研究為AOSs作為一種通過(guò)直接調(diào)節(jié)宿主能量代謝和炎癥狀態(tài)來(lái)對(duì)抗肥胖的功能性寡糖提供了有力證據(jù)。

4. 鈣信號(hào)-CIPK6-BBX32級(jí)聯(lián)通路通過(guò)調(diào)控STP1介導(dǎo)的糖轉(zhuǎn)運(yùn)增強(qiáng)柑橘耐寒性

近日，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)“優(yōu)青”團(tuán)隊(duì)在《Advacned Science》發(fā)表最新研究，研究以耐寒植物枳殼為材料，揭示了一個(gè)通過(guò)調(diào)控根部糖穩(wěn)態(tài)來(lái)增強(qiáng)植物耐寒性的新信號(hào)通路。研究發(fā)現(xiàn)，一個(gè)在根部高表達(dá)且受低溫誘導(dǎo)的糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因CtrSTP1，通過(guò)促進(jìn)根部可溶性糖的積累，在植物應(yīng)對(duì)冷脅迫中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

進(jìn)一步研究闡明了CtrSTP1上游的精密調(diào)控機(jī)制：鈣信號(hào)傳感器復(fù)合體CtrCBL1/CtrCIPK6、以及轉(zhuǎn)錄因子CtrBBX32和CtrZAT10共同構(gòu)成一個(gè)調(diào)控模塊，精細(xì)控制CtrSTP1的表達(dá)。該研究首次整合了從鈣信號(hào)感知到轉(zhuǎn)錄調(diào)控，再到糖轉(zhuǎn)運(yùn)功能執(zhí)行的完整通路，系統(tǒng)地解析了植物通過(guò)調(diào)節(jié)根部糖分吸收與積累以增強(qiáng)耐寒性的分子機(jī)制。

5. 植物基因-代謝物-微生物互作調(diào)控楊樹(shù)適應(yīng)性的新機(jī)制

近日，北京林業(yè)大學(xué)的謝劍波教授以共同第一作者在國(guó)際知名植物學(xué)期刊《The Plant Cell》發(fā)表文章，該研究通過(guò)多組學(xué)分析，揭示了楊樹(shù)如何通過(guò)特定基因調(diào)控根系分泌物，進(jìn)而招募有益微生物以增強(qiáng)其在貧氮環(huán)境中的適應(yīng)能力。研究發(fā)現(xiàn)，生長(zhǎng)旺盛的Leuce楊樹(shù)section能通過(guò)其根系富集更多的假單胞菌屬（Pseudomonas）細(xì)菌。

這種特異性的招募由楊樹(shù)根系分泌的類黃酮化合物——苜蓿素（tricin）和芹菜素（apigenin）所驅(qū)動(dòng)。研究進(jìn)一步鑒定出關(guān)鍵基因GLABRA3 (GL3) 和查爾酮合成酶 (CHS4) 共同調(diào)控苜蓿素的合成與分泌。通過(guò)組成型表達(dá)PopGL3和PopCHS4基因來(lái)增強(qiáng)苜蓿素分泌，能夠有效促進(jìn)假單胞菌在根際的定殖，從而顯著提升楊樹(shù)的生長(zhǎng)、氮素吸收和側(cè)根發(fā)育。該研究系統(tǒng)地闡明了從植物關(guān)鍵基因到代謝物分泌，再到微生物群落構(gòu)建的完整調(diào)控通路，為理解植物通過(guò)“呼救”策略主動(dòng)塑造根際微環(huán)境以適應(yīng)營(yíng)養(yǎng)脅迫提供了新見(jiàn)解。

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