PNAS | 杜克大学何胜洋团队研究揭示“非致病”微生物如何与植物相互作用！

植物在其生命周期中暴露于多种微生物。植物与微生物的相互作用可能从不引起明显的影响（共生相互作用）到与专门的植物器官形成复杂的共生关系以获取养分。在无数现存微生物中，只有极少数能够在特定植物宿主中引起病害。由于对作物生产和自然生态系统的巨大影响，共生和病原微生物在过去受到了极大的关注。相比之下，对大量共生微生物生命的洞察力却是滞后的。

2022年3月29日，国际权威学术期刊PNAS发表了美国杜克大学何胜洋（近5年30篇高水平文章！美国杜克大学何胜洋院士团队在植物微生物互作领域取得重大进展！Nature Protocols | 密歇根州立大学何胜阳/Tiedje团队建立拟南芥微生物组研究的标准化生长体系！PLOS PATHOGENS | 密歇根州立大学何胜阳团队系统解读植物界的微生物群落稳态！）团队的最新相关研究成果，题为Shared in planta population and transcriptomic features of nonpathogenic members of endophytic phyllosphere microbiota的研究论文。

植物和动物一直与各种微生物联系在一起。尽管人们对病原微生物和共生微生物如何与植物相互作用知之甚少，但对构成植物微生物群落主体的大量微生物的种群动态、适应性特征和转录特征知之甚少。大多数微生物群落要么是病原体的共生自然突变体，要么是由于植物对病原体效应蛋白的识别而遇到强烈免疫反应的病原体。人们对这些“非致病性”微生物如何与植物相互作用知之甚少，尤其是在长期、稳态的相互作用中，这更能反映自然界中植物与微生物群落的相互作用。本研究开始了对共生内生细菌的长期种群和植物转录组学研究，并将它们与细菌病原体丁香假单胞菌的非致病性或效应因子触发的免疫诱导菌株进行了比较。结果发现增殖-死亡平衡是这些细菌共享的长期静态种群密度的共同基础。在接种后使用多个时间点进行全面的植物转录组学分析显示，非致病性丁香假单胞菌的转录组学特征与体外静止期细菌的转录组学特征之间存在惊人的相似性，这是一种代谢活跃的生理状态，其中产生适应性次生代谢物和应激引起反应。本研究提出，捕获的非病原细菌的长期种群和转录组学特征可能反映了大部分内生微生物群落（不包括毒性病原体）在它们与自然界植物的终生相互作用中遇到的生理稳定状态。

图. 非致病性叶际细菌在植物中经历细菌种群停滞

图. 植物内细菌内生菌种群停滞的可视化

图. 细菌激活效应蛋白触发的免疫经历停滞

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