研究揭示了植物-细菌通讯在组装健康植物微生物组中的关键作用

在一项跨学科研究中，研究人员发现共生细菌通过特定分子与豆类植物进行交流，这种交流会影响哪些细菌生长在植物根部附近。这些发现为植物和土壤细菌如何在营养吸收和恢复能力方面形成有益的伙伴关系提供了见解。这些结果是朝着理解植物和土壤细菌之间的交流如何导致为植物提供营养的特定有益联系迈出的一步

《自然通讯》的研究结果发现，共生的固氮细菌可以确保土壤微生物的主导地位，因为它们与豆类植物宿主的通信是基于信号的。研究人员发现，当豆类植物需要氮时，它们会从根部释放出特定的分子，进入土壤，这些分子反过来被共生细菌识别，产生另一种分子，即Nod因子，这种分子会被豆类植物相互识别

当这种相互识别建立时，植物将改变根系分泌分子的面板，并以这种方式影响细菌在其根系附近生长的土壤

像豆类这样的植物与土壤中的某些细菌有着特殊的关系。这些细菌通过将空气中的氮转化为可用的形式，帮助植物在没有太多氮的土壤中生长。根据土壤中可用的氮，豆类植物可能处于不同的状态：缺乏氮，与细菌合作，或使用硝酸盐等无机来源的氮

与固氮细菌的共生关系以前曾被证明会影响植物根部周围的其他微生物。然而，这种伙伴关系如何影响其他微生物，以及是否取决于植物的氮含量，并不总是很清楚

在这项新的研究中，研究小组发现，根周围和周围土壤中的细菌群落因植物的氮状况而异，并对其具有预测能力。此外，研究发现，豆类与其共生体之间的信号交换在调节根系分泌分子的分布、影响共生根系微生物组的组装方面发挥着关键作用

这些结果为氮营养、Nod因子信号传导和根系微生物组组装之间的复杂相互作用提供了有价值的见解。这些发现强调了共生和氮营养在形成植物与细菌相互作用中的重要性，为农业和可持续植物生长提供了潜在的应用

这是跨学科研究的一个明显例子，奥胡斯大学副教授Marianne Glasius博士在化学方面的不同专业知识分析根系分泌物，Rasmus Waagepetersen教授博士在数学方面开发预测模型，Simona Radutoiu教授博士在植物遗传学和微生物组方面对根系相关细菌群落进行了复杂的因果研究

通过整合这些不同的领域，研究人员能够回答氮营养和共生如何影响植物与细菌相互作用的关键问题，为可持续农业提供了宝贵的见解