Nature Microbiology | 研究揭示植物根际促生菌促进甜瓜植株生长和抗真菌病害的机制！

种子发芽是一个复杂的生物过程，由相互关联的激素调节途径控制。用植物根际促生菌接种种子，通常是为了使细菌在植物上定殖，以及植物根际促生菌在发芽后的有益作用。详细了解促进生长的宿主-微生物相互作用的机制，对于设计创新的生物技术益生菌非常重要。

2022年6月6日，国际权威学术期刊Nature Microbiology发表了西班牙马拉加大学D. Romero（Cell Reports | 西班牙CSIC揭示化学作用和互补的适应性策略影响植物益生菌的拮抗和共存！）团队题为Bacillus subtilis biofilm matrix components target seed oil bodies to promote growth and anti-fungal resistance in melon的研究论文。

有益的微生物被用来刺激种子的发芽；然而，它们的生长促进机制在很大程度上仍未得到探索。枯草芽孢杆菌通常与不同的植物器官联合在一起，提供宿主对抗病原体的保护或刺激植物生长。科研人员报告说，将枯草芽孢杆菌应用于甜瓜种子会导致种子的遗传和生理反应，改变5天和1个月大植物发芽时的代谢和发育状态。科研人员分析了与种子相互作用的枯草芽孢杆菌生物膜细胞外基质的不同成分的突变体，发现在种子贮藏组织的细菌定殖和生长促进方面存在合作。结合共聚焦显微镜和荧光探针，科研人员发现细胞外基质的两种特定成分，类淀粉蛋白TasA和芬芥素，不同程度地增加了种子内活性氧的浓度。此外，利用电子和荧光显微镜和代谢组学，科研人员表明TasA和芬芥素都针对种子胚乳中的油体，导致脂质代谢的具体变化和谷胱甘肽相关分子的积累。反过来，这又导致了两种不同的植物生长发育方案。TasA和芬芥素刺激胚根的发育，而芬芥素单独刺激成株的生长和植物体对真菌Botrytis cinerea的抗性。了解细菌促进生长的机制将使我们能够设计出定制的促进生长的菌株。

图：枯草芽孢杆菌与种子的相互作用刺激了胚芽的发育，并导致对成株的生长促进作用

图：枯草杆菌的细胞外基质是有效的种子定殖和刺激胚芽生长所必需的

图：用芬芥素处理种子可以刺激成株的生长和免疫

图：TasA和芬芥素对种子的生长促进作用的机制

更多精彩内容，点击下方“往期回顾”