植物已经建立了物理和化学防御层，以保护自己免受病原体的持续攻击。植物细胞壁是保护植物免受此类攻击的主要物理屏障之一。反过来，植物病原微生物开发了突破宿主细胞壁的策略，成功渗透和定殖宿主。在这方面，一些丝状植物病原体同时使用机械力和酶活性来突破这第一层防御。虽然一个专门的圆顶结构，即附着胞，为直接穿透提供了机械力，但每个病原体都有一个植物细胞壁降解酶（PCWDEs）的武器库，以分解宿主的细胞壁，使其穿透或获得营养。植物病原体在其PCWDEs中表现出广泛的变化，包括糖苷水解酶（GHs），这决定了它们的毒力、致病生活方式和宿主的特异性。与死体营养型和半活体营养型病原体相比，活体营养型拥有相对较少的PCWDEs，这与它们需要保护其宿主植物细胞的细胞壁完整性和尽量减少损伤相关分子模式（DAMPs）的释放相一致。DAMPs是内源性分子，包括植物细胞壁成分和多肽，在损伤或感染时从宿主植物中释放。它们作为信号分子，诱发对入侵病原体的防御相关反应，并促进损伤修复。2022年10月12日，国际权威学术期刊Nature

oryzae使用的一种效应蛋白（AVR-Pii）如何与水稻宿主受体蛋白Exo70结合。2022年10月17日，这项题为A

存在于植物和它们的微生物组之间的许多生化交流机制只是开始被利用现代组学、遗传学和生物化学技术来阐明、剖析和理解。这些复杂的相互作用影响着植物宿主的健康、发育和生产力，以及植物-微生物界面上的微生物群的生长和持久性。生长素是由植物和细菌产生和降解的植物生长激素家族，是用于介导植物-微生物相互作用的重要生化信号。以吲哚-3-乙酸（IAA）为代表的生长素是植物中最丰富的生长素，在植物的发育和繁殖过程中起着关键作用，包括细胞分裂、根系发育、细胞壁伸长、维管束形成和开花。生长素还与其他植物激素信号途径相互作用，包括那些由乙烯、水杨酸和茉莉酸调节的途径。微生物群的成员可以产生和/或降解生长素，以调节生长素水平，从而与植物宿主相互作用。2022年10月20日，国际权威学术期刊Nature

植物进化出一个两层的免疫系统来抵御病原体侵染。细胞外微生物/病原体相关分子模式（MAMPs/PAMPs）被细胞表面定位的模式识别受体（PRRs）识别，并启动模式触发免疫（PTI）。一些被病原体送入宿主植物以规避PTI和促进致病的效应蛋白被细胞内核苷酸结合（NB）、富含亮氨酸重复（LRR）的受体（NLRs）识别，导致效应蛋白触发免疫（ETI），通常最终导致超敏细胞死亡反应（HR）。免疫信号通路的两个层次相互促进。2022年10月17日，国际权威学术期刊Cell

植物已经进化出一个两层的免疫系统，可以识别和激活对病原体的防御。细胞表面的模式识别受体（PRRs）识别植物体和通常保守的病原体相关分子模式（PAMPs）并激活模式触发的免疫（PTI）。有毒力的病原体会向植物细胞分泌效应因子，抑制PTI并促进感染。细胞内核苷酸结合的富含亮氨酸的重复（NLR）受体识别效应因子并激活效应因子触发的免疫（ETI）。虽然PTI和ETI被设想为两个独立的免疫系统，但新出现的证据表明它们是相互依赖的，并共享多种信号成分。因此，PTI和ETI发挥协同作用，对病原体提供强大的免疫力。由于PRRs和NLRs在功能上是相互依赖的，在本研究中，科研人员调查了这两个受体基因家族的大小是否相关。2022年10月14日，国际权威学术期刊Nature

virens产生抗性，同时不影响水稻产量。因此，科研人员的研究结果揭示了一种新的致病机制，该机制由一种花卉特异性病原体的基本效应因子介导，并为平衡抗病性和作物产量提供了宝贵的遗传资源。图.

为了防止感染，植物已经进化出两层免疫，即模式触发免疫（PTI）和效应蛋白触发免疫（ETI）。PTI和/或ETI的激活引发了一系列的植物免疫反应，包括由核转录复合体调控的免疫基因的大规模转录重编程。其中，BRI1-associated

非生物和生物胁迫以及许多发育开关的生物特征是H2O2的瞬时或持久增加。然而，静止的细胞H2O2浓度在纳摩尔范围内，即使在适度的胁迫下，H2O2量也保持较低，无法有效地氧化大多数目标蛋白的硫醇。此外，蛋白质硫醇的直接氧化将无法实现信号的特异性。H2O2依赖性氧化的最敏感靶标是过氧化物酶（PRX）或谷胱甘肽过氧化物酶（GPX）家族的硫醇过氧化物酶。这些硫醇过氧化物酶的去质子化过氧化硫醇在细胞内所有蛋白质中对H2O2的亲和力最高。这一奇特的特性使这些过氧化物酶成为主要H2O2传感蛋白的理想候选。2022年10月14日，国际权威学术期刊Nature

植物利用细胞表面定位的模式识别受体（PRRs）来感知微生物或植物的分子模式，并触发一系列的免疫反应来抵御各种微生物的入侵。例如，拟南芥受体激酶（RK）FLS2在共受体BAK1的存在下识别细菌鞭毛蛋白表位flg22。同样，拟南芥PRRs

中国月宫1号（LP1）是一个地面生物再生生命支持系统（BLSS）试验台，集成了高效的植物栽培、动物蛋白生产、尿素循环和固体废物的生物转化。到目前为止，还没有基于分子方法对BLSS生境中的真菌群落和霉菌毒素潜力进行详细调查。为了确保实际太空任务中BLSS的安全设计，科研人员在月宫365项目中通过内部转录间隔区1（ITS1）扩增子测序和定量聚合酶链反应（qPCR）分析了LP1表面霉菌生物群和霉菌毒素的潜力，引物为idh、ver1、nor1、tri5和ITS1的特异性。2022年10月12日，国际权威学术期刊Microbiome发表了北京航空航天大学刘红团队的最新相关研究成果，题为Surface

作为世界40%人口的主食，小麦对粮食安全的重要性怎么强调都不为过。在不断变化的气候中，作物的抗逆力和对病害的抵抗力将是未来粮食稳定的限制性因素。就小麦而言，最具经济意义的病原体之一是茎锈病，这是一种恶性真菌，可对产量产生破坏性影响。尽管茎锈病自前基督教时代就开始感染小麦，但通过育种家和植物病理学家的努力，在20世纪的最后50年里，世界上主要的小麦种植区已经可以防止任何重大的流行病。不幸的是，这种美好的景象在1998年被打破了，乌干达出现了一种新的、高毒性的小麦茎锈病变体。众所周知，Ug99可以攻击世界上80%的小麦品种，在某些情况下，受感染的田地会完全丧失产量。在寻求为作物提供抵抗新的和新出现的植物病原体的能力时，植物科学家和育种家经常在我们一些主要作物的野生品种中寻找可能提供有效免疫力的基因。Ug99的出现为这种努力提供了特别的动力，并导致了Sr35的发现，该基因在被引入面包小麦时可保护其免受Ug99的侵害。2022年9月26日，由德国科隆大学和马克斯-普朗克植物育种研究所（Display

氮是植物生长的主要限制因素，是农业生产力、动物和人类营养以及可持续生态系统的基础。光合植物通过将无机氮同化为生物大分子（DNA、RNA、蛋白质、叶绿素和维生素），维持植物和依赖它们的食物网，从而推动陆地氮循环。为了与土壤中喜欢有机氮或铵的微生物竞争，大多数植物已经进化出调节途径，以应对波动的硝酸盐供应。感受到可用硝酸盐的植物会在几分钟内协调转录组、代谢、激素、全系统的地上部分和根部的生长以及繁殖反应。2022年9月，国际顶级学术期刊Science发表了西北农林科技大学刘坤祥和美国哈佛医学院Jen

由疫霉引起的病害是全世界作物种植区最具破坏性的生物威胁之一。人类历史上一个臭名昭著的例子是19世纪的爱尔兰马铃薯饥荒，它是由晚疫病原体致病疫霉引起的。另一个流行的植物病原体卵菌，大豆疫霉，是大豆根腐病的一个致病因子。由于疫霉的快速适应性可以克服或逃避化学杀虫剂和宿主的遗传抗性，管理疫霉的病害是非常困难的。因此，对于转基因抗病作物来说，干扰致病性是一种理想的方法，因为它可以通过逃避病原体的适应性，以较低的宿主适应性成本赋予持久的抗性。目前已经出现了许多干扰病原体致病性的策略。例如，病原真菌Sclerotinia

cochleariae及其CRISPR介导的敲除目标的内源性PG野生型（浅灰色）、三突变体（深灰色）和四突变体（黑色）株系之间的表型差异野生型（浅灰色）、三突变体（深灰色）和四突变体（黑色）P.

全基因组关联研究（GWAS）被广泛用于剖析表型变异的遗传基础。相比之下，大多数关于植物的研究都集中在单个遗传位点如何对不同种群的性状变异做出贡献。在过去的十年中，在重要的农作物中发现了几个高质量的基因型-表型关联，包括玉米、水稻、高粱、棉花和大豆。然而，分离控制复杂产量性状的基因一直很困难，从而限制了通过基因工程获得的植物的产量和质量。2022年10月7日，国际权威学术期刊Nature

水通道蛋白（AQPs）是运输小底物的膜通道，如所有生物体中的H2O2和二氧化碳，主要在植物中。植物AQPs构成几个蛋白家族，包括质膜固有蛋白（PIP）家族，该家族又分为PIP1和PIP2亚家族。当其他AQPs管理细胞器之间的底物运输时，PIPs控制分子在质膜（PMs）上的转运。通过其底物运输功能，AQPs可以调节各种生理和病理反应。PIP促进二氧化碳从大气中运输到植物细胞，导致光合作用，其效率是作物生产的生理基础。过氧化氢（H2O2）是一种多功能的活性氧（ROS），可调节许多生物过程。在受病原体感染的植物中，H2O2在质外体中产生，并由PIPs运输到细胞质中，激活先天免疫力，防止进一步感染。这些发现证实了功能的多重性是真核AQPs的一个普遍特征。剖析功能多重性的分子基础并将其应用于哺乳动物疾病治疗和作物保护，已成为当前AQP相关研究的主流领域。2022年10月6日，国际权威学术期刊Molecular

革兰氏阴性植物病原细菌将专门的蛋白质（效应蛋白）注入其宿主体内，以中和防御并操纵宿主的代谢，使病原体生存。当宿主的抗性（R）蛋白识别转运的细菌效应蛋白时，防御反应就开始了。效应蛋白AvrRpm1作为一个ADP-核糖基转移酶，修饰RESISTANCE

由于地球上不断变化的气候和历史上的森林管理做法，全球的野火发生频率和严重程度都在增加。森林土壤微生物群具有无数重要的生态系统作用，包括封存土壤中的碳，处理土壤中的营养物质，并在支持植被生长的根际中形成关键的相互作用。然而，以前的研究表明，野火可以减少土壤中的微生物生物量，改变土壤微生物组的组成，这都会对森林再生和整体生态系统健康产生影响。2022年8月，国际权威学术期刊Nature

据全球估计，地球的生物多样性包括500万至770万种独特的动物、50万种植物、600万至800万种陆生真菌和多达1万亿种原核生物。地球微生物组--原生和真核微生物生命的全部，代表了地球生物多样性的大部分。微生物是第一个居住在我们星球上的生命，也可能将是最后一个。微生物调节着地球上的主要生物地球化学循环，以至于微生物生物地球化学活动的特征成为发现地外生命的基础。通过调节全球营养物质循环、温室气体交换、疾病传播和保护，地球微生物群为我们的星球提供了一个重要的生命支持系统。一个正常运转的地球如果没有一个正常运转的微生物组，几乎是不可想象的。然而，人们逐渐意识到，地球上的微生物生物多样性正受到威胁。2022年10月3日，国际权威学术期刊Nature

灰葡萄孢菌是一种广谱的植物病原体，具有死体营养型的生活方式，在许多农作物中引起灰霉病。大量的酶和毒素的分泌长期以来被认为是感染的主要驱动力，但是最近的研究发现了一个丰富的工具箱，用于描述灰葡萄孢菌的致病性。新出现的情况是一个多层次的感染过程，由共同促进病害发展的各种因素的交换所决定。没有植物对灰葡萄孢菌表现出完全的抗性，但模式触发的植物免疫反应有可能大大减少病害的发展，为生产耐灰葡萄孢菌的植物提供了新的可能性。科研人员研究了目前的灰葡萄孢菌侵染模型，强调了知识空白，并提出了未来研究的方向。2022年9月29日，国际权威学术期刊Trends

氮（N）富集对生物多样性和生态系统的稳定性构成威胁，而丛枝菌根（AM）真菌在生态系统的稳定性和功能中发挥着重要作用。然而，生态影响，特别是可能导致AM真菌群落转移的富氮阈值还没有得到充分的描述。2022年9月30日，国际权威学术期刊New

植物的根包括一个广泛分支的侧根网络，用于固定、水和营养物质的吸收。因此，侧根的形成和出现的速度是由基质、水和营养物质的可用性决定的。此外，大多数陆地植物的根系被Glomeromycotina亚门的丛枝菌根（AM）真菌定殖。在这种互利的共生关系中，真菌菌丝作为一个"扩展的根系"，从根系到达的地方以外的土壤中获取矿物营养。此外，植物根系本身在植物与真菌的相互作用中被调节，产生更多的侧根。由于侧根被优先定殖，它们的丰度增加导致互动的界面扩大。2022年9月，国际权威学术期刊Current

从细菌到动物和植物的生物都必须抵御病原体。在所有生物的免疫途径中都存在着同源的蛋白质模体。其中一个模体是TIR结构域，它以哺乳动物的免疫受体Toll样受体和白细胞介素-1受体命名，在那里它被首次发现。所有生物体的大多数TIR结构域有两个共同的特性：自我联合的能力和涉及裂解NAD+的酶活性。NAD+是一种具有氧化还原特性的代谢物，在许多细胞过程中具有作用。在某些情况下，NAD+的裂解会导致ADP-核糖（cADPR）异构体的产生。在细菌中，含TIR结构域的蛋白的NAD+裂解活性在防御信号以及抑制宿主免疫方面起着作用。一个相应的途径被称为Thoeris防御系统。这一信号通路保护细菌免受噬菌体感染，并涉及thsA和thsB基因。噬菌体感染后，ThsB裂解NAD+并产生一种cADPR异构体，激活ThsA介导的对受感染细胞的杀伤，从而保护细菌群体。另一个产生cADPR异构体的细菌蛋白是HopAM1，它是来自丁香假单胞菌DC3000的TIR结构域效应蛋白，它参与抑制植物免疫。在这项工作之前，负责的cADPR异构体的化学结构和作用机制是未知的。研究人员的目的是确定cADPR异构体的化学结构、它们由细菌TIR结构域产生的结构基础，以及它们在Thoeris防御信号和抑制植物免疫中的作用机制。2022年9月29日，国际顶级学术期刊Science发表了澳大利亚昆士兰大学Thomas

可遗传的共生体在动物中很常见，在无脊椎动物中有许多例子。半数以上的昆虫物种与可遗传的细菌相互作用。这些模式系统为了解可遗传共生体传播的细胞机制提供了巨大的洞察力。与动物共生体相反，大多数描述良好的植物-微生物共生体依赖于水平传播的共生体，如涉及根瘤菌或菌根真菌的相互作用。只有少数植物类群证明了共生体的遗传性传播，而且对共生体传播的机制还不甚了解。然而，最近的证据表明，垂直传播的共生体也可能是重要的跨代表型的原因。此外，传播方式对宿主-微生物联合体的进化有重要影响。事实上，水平传播的共生体通常是通过伙伴的选择和制裁与奖励的结合来审核的，而垂直传播则被认为是一种通过伙伴忠诚度反馈来建立成功合作的有效机制。2022年8月30日，国际权威学术期刊mBio发表了比利时根特大学Aurélien

干旱改变了植物生产力、土壤微生物生物量和群落组成、温室气体排放，以及许多关键的生物地球化学过程。植物-微生物相互作用减轻了植物的干旱反应，并可能通过各种机制帮助干旱后的恢复。特别是，互为根系的真菌，如与大多数陆生植物家族形成共生关系的菌根真菌，可以在干旱期间通过促进水分运输、土壤聚集、根系生长、植物营养吸收、光合作用和气孔传导来支持植物。虽然菌根真菌也可能影响微生物群落，在受干旱影响的土壤中调解养分循环和其他过程，但植物-真菌-细菌的多方反馈仍然没有得到充分的量化。2022年9月，国际权威学术期刊The

作为世界40%人口的主食，小麦对粮食安全的重要性怎么强调都不为过。在不断变化的气候中，作物的抗逆力和对病害的抵抗力将是未来粮食稳定的限制性因素。就小麦而言，最具经济意义的病原体之一是茎锈病，这是一种恶性真菌，可对产量产生破坏性影响。尽管茎锈病自前基督教时代就开始感染小麦，但通过育种家和植物病理学家的努力，在20世纪的最后50年里，世界上主要的小麦种植区已经可以防止任何重大的流行病。不幸的是，这种美好的景象在1998年被打破了，乌干达出现了一种新的、高毒性的小麦茎锈病变体。众所周知，Ug99可以攻击世界上80%的小麦品种，在某些情况下，受感染的田地会完全丧失产量。在寻求为作物提供抵抗新的和新出现的植物病原体的能力时，植物科学家和育种家经常在我们一些主要作物的野生品种中寻找可能提供有效免疫力的基因。Ug99的出现为这种努力提供了特别的动力，并导致了Sr35的发现，该基因在被引入面包小麦时可保护其免受Ug99的侵害。2022年9月26日，由德国科隆大学和马克斯-普朗克植物育种研究所（Display

blotch，STB）的病原体，是温带气候条件下生长的小麦最具破坏性的真菌病原体。即使使用基于杀真菌剂的病害缓解措施，STB每年也会使小麦减产约5-10%。因此，Z.

缺乏细胞质激酶结构域的类受体蛋白（RLPs）在植物生长、发育和免疫中发挥着关键作用。然而，在很大程度上仍然难以捉摸的是RLP蛋白水平是否被E3泛素连接酶微调，而类受体激酶采用E3泛素连接酶进行信号传递的衰减。Nicotiana

植物依靠细胞表面定位的模式识别受体来检测病原体或宿主发出的危险信号并触发免疫反应。植物模式识别受体（PRRs）感知病原体相关分子模式（PAMPs）或宿主衍生的危险相关分子模式，以激活一种被称为模式触发免疫的免疫反应。具有富含亮氨酸重复（LRR）外域的受体样蛋白（RLPs）构成了模式识别受体的一个亚组，在植物免疫中发挥着关键作用。PRRs由受体样激酶（RLKs）和RLPs组成。RLKs的特点是有一个可变的配体感应外域、一个跨膜段和一个保守的细胞内激酶域用于信号转导。RLPs具有类似的结构域，但缺乏细胞内激酶结构域。PRRs的一个亚组包含一个细胞外LRR结构域。大多数LRR型RLPs在C端第四和第五个LRRs之间含有一个环出区，称为岛域（ID），将LRRs拦截在跨膜结构附近。LRR-RLPs的配体识别和激活的机制仍然难以确定。2022年9月21日，国际顶级学术期刊Nature发表了清华大学柴继杰（Science

氮是植物生长的主要限制因素，是农业生产力、动物和人类营养以及可持续生态系统的基础。光合植物通过将无机氮同化为生物大分子（DNA、RNA、蛋白质、叶绿素和维生素），维持植物和依赖它们的食物网，从而推动陆地氮循环。为了与土壤中喜欢有机氮或铵的微生物竞争，大多数植物已经进化出调节途径，以应对波动的硝酸盐供应。感受到可用硝酸盐的植物会在几分钟内协调转录组、代谢、激素、全系统的地上部分和根部的生长以及繁殖反应。2022年9月22日，国际顶级学术期刊Science发表了西北农林科技大学刘坤祥和美国哈佛医学院Jen

革兰氏阴性植物病原细菌将专门的蛋白质（效应蛋白）注入其宿主体内，以中和防御并操纵宿主的代谢，使病原体生存。当宿主的抗性（R）蛋白识别转运的细菌效应蛋白时，防御反应就开始了。效应蛋白AvrRpm1作为一个ADP-核糖基转移酶，修饰RESISTANCE

Ramula团队的研究人员研究了土壤微生物群在花园羽扇豆发迹中的作用，花园羽扇豆是芬兰自然界中的一种入侵物种。羽扇豆(Lupinus

细菌可以利用接触依赖性分泌系统将效应蛋白分子送入原核细胞或真核细胞，并促进与其他细菌或宿主的竞争或共生互动。2022年9月19日，国际权威学术期刊Nature

微生物可与所有高等生物（从动物到植物）相关联，并参与与其宿主的健康、行为或适应性有关的许多功能。在植物中，微生物促进植物营养，增加植物对非生物胁迫的耐受性，并通过诱导更高的免疫反应或直接对抗病原体来预防植物疾病。植物微生物群由许多微生物组成，包括真细菌、真菌、古细菌、病毒，甚至还有原生动物。许多证据强调了微生物在植物进化过程中的重要性。2022年9月17日，国际权威学术期刊Trends

由于地球上不断变化的气候和历史上的森林管理做法，全球的野火发生频率和严重程度都在增加。森林土壤微生物群具有无数重要的生态系统作用，包括封存土壤中的碳，处理土壤中的营养物质，并在支持植被生长的根际中形成关键的相互作用。然而，以前的研究表明，野火可以减少土壤中的微生物生物量，改变土壤微生物组的组成，这都会对森林再生和整体生态系统健康产生影响。2022年8月，国际权威学术期刊Nature

植物的根包括一个广泛分支的侧根网络，用于固定、水和营养物质的吸收。因此，侧根的形成和出现的速度是由基质、水和营养物质的可用性决定的。此外，大多数陆地植物的根系被Glomeromycotina亚门的丛枝菌根（AM）真菌定殖。在这种互利的共生关系中，真菌菌丝作为一个"扩展的根系"，从根系到达的地方以外的土壤中获取矿物营养。此外，植物根系本身在植物与真菌的相互作用中被调节，产生更多的侧根。由于侧根被优先定殖，它们的丰度增加导致互动的界面扩大。2022年9月16日，国际权威学术期刊Current

如果农民可以使用土壤中自然存在的微生物而不是昂贵的、有污染的化学品来照料他们的作物，会怎么样？像人类一样，植物依赖于复杂的微生物群，其中包含成千上万种不同的细菌和真菌。这些微生物中有许多对其宿主非常有益：例如，有些微生物可以分解有毒物质，中和致病有机体，增加水和营养物质的可用性，甚至通过改变植物体内激素的平衡来促进生长。然而，将这些微生物的力量用于农业，说起来容易，做起来难。微生物群由于其复杂性而具有挑战性，人工引入的有益物种往往会被无数其他土壤微生物所取代。一些研究人员并没有试图在一个已经很拥挤的系统中增加新的生物体，而是把重点放在一个新的目标上：宿主的基因组。这种方法依赖于这样一个事实：单个植物的基因构成可以影响它所招募的微生物种类，这种现象被称为"微生物组遗传性"。因此，对作物进行基因改良，使其能够从任何土壤中吸引出优秀的微生物组是可能的。2022年7月，国际权威学术期刊eLife发表了美国内布拉斯加大学林肯分校杨金良和James

可遗传的共生体在动物中很常见，在无脊椎动物中有许多例子。半数以上的昆虫物种与可遗传的细菌相互作用。这些模式系统为了解可遗传共生体传播的细胞机制提供了巨大的洞察力。与动物共生体相反，大多数描述良好的植物-微生物共生体依赖于水平传播的共生体，如涉及根瘤菌或菌根真菌的相互作用。只有少数植物类群证明了共生体的遗传性传播，而且对共生体传播的机制还不甚了解。然而，最近的证据表明，垂直传播的共生体也可能是重要的跨代表型的原因。此外，传播方式对宿主-微生物联合体的进化有重要影响。事实上，水平传播的共生体通常是通过伙伴的选择和制裁与奖励的结合来审核的，而垂直传播则被认为是一种通过伙伴忠诚度反馈来建立成功合作的有效机制。2022年8月30日，国际权威学术期刊mBio发表了比利时根特大学Aurélien

植物病原真菌是对全球粮食安全的一个始终存在的威胁，在收获前和收获后都能造成毁灭性的产量损失。目前的真菌病害管理策略在很大程度上依赖于化学杀菌剂的使用、宿主抗性和作物轮作。然而，杀菌剂的使用可能导致目标物种产生抗性，而且合成杀菌剂可能对人类、有益生物和更广泛的环境有害。此外，消费者越来越多地要求降低食品中杀菌剂和其他化学品的含量，引发了世界各地的政策变化。2022年6月，欧盟委员会公布了一项关于可持续使用农药的新法规提案，该提案将设定具有法律约束力的目标，到2030年将化学农药的使用和风险减少50%，这是欧洲绿色协议的计划。然而，欧洲种植者对迄今为止有限的有效和负担得起的替代品感到担忧，欧盟的监管变化可能最终影响到世界各地的农产品出口。因此，为了保障全球食品安全、生态系统健康和满足消费者的需求，需要开发和采用新型的、可持续的生态友好型病害管理战略。2022年8月30日，国际权威学术期刊Journal

保护性共生体（为其宿主提供防御性益处的物种）有助于决定物种相互作用的结果，从而塑造宿主和寄生之间的生态和进化动态。尽管它们很重要，但研究保护性共生体在影响自然界种群和群落中的宿主-寄生相互作用方面的作用的生态学研究却很少。相互作用的微生物，如菌根真菌，对流行病的保护已经在实验室的控制条件下，在几个经济上重要的农业植物物种中得到证实。尽管在田间条件下，互惠共生菌也可能影响病害，但尚未验证保护性共生体是否在自然流行病中调解侵染，自然流行病的特点是反复遇到病原体，以及环境和基因型的多样性。菌根联合在陆生植物中广泛存在，对植物适应性和种群动态、群落组成和生态系统功能有重要影响。鉴于病害是影响植物群落中物种的丰度、多样性和分布以及影响食物生产的主要因素，了解菌根真菌和其他互利性微生物如何影响植物病害的模式至关重要。虽然植物相关的病原体和互利微生物在整个生态系统中无处不在，并且经常在植物宿主体内共存，但它们如何相互作用以决定自然界中基因多样化种群的病害风险还不清楚。2022年9月12日，国际权威学术期刊New

为了抵抗病原体侵染，植物已经进化出一个复杂的双分支先天免疫系统，包括病原体相关的分子模式触发免疫和效应蛋白触发免疫（ETI）。核苷酸结合的富含亮氨酸的重复（LRR）受体（NLRs）在ETI中充当细胞内免疫受体。NLRs有一个保守的多域结构，包括一个可变的N端结构域、中央核苷酸结合和寡聚结构域（NOD）以及C端LRR结构域。根据其N端特征，植物NLRs被分为两大类，即卷曲螺旋（CC）-NLRs（CNLs）和Toll/白细胞介素-1受体（TIR）-NLRs。NLRs直接或间接地检测病原体效应蛋白，随后启动强大的免疫反应和被称为"超敏反应"（HR）的局部细胞死亡，从而限制病原体增殖。2022年9月9日，国际权威学术期刊Science

与大多数其他植物不同，豆科植物可以通过与根瘤菌科的固氮细菌的共生关系获得大气中的氮气，这些细菌侵入植物根部并诱导形成根瘤。在受感染的根瘤细胞中，细菌分化形成类似细胞器的结构，称为类菌体，其中藏有对氧敏感的氮化酶复合物，用于将氮气固定为铵。植物从类菌体接受铵，以换取还原碳化合物和其他营养物质。铵被植物同化，并在根瘤中产生长距离的氮素运输代谢物，通过根瘤维管系统将氮素输出到地上部分中。大多数温带气候的豆科植物，如Medicago

干旱改变了植物生产力、土壤微生物生物量和群落组成、温室气体排放，以及许多关键的生物地球化学过程。植物-微生物相互作用减轻了植物的干旱反应，并可能通过各种机制帮助干旱后的恢复。特别是，互为根系的真菌，如与大多数陆生植物家族形成共生关系的菌根真菌，可以在干旱期间通过促进水分运输、土壤聚集、根系生长、植物营养吸收、光合作用和气孔传导来支持植物。虽然菌根真菌也可能影响微生物群落，在受干旱影响的土壤中调解养分循环和其他过程，但植物-真菌-细菌的多方反馈仍然没有得到充分的量化。2022年9月9日，国际权威学术期刊The

Ramula团队的研究人员研究了土壤微生物群在花园羽扇豆发迹中的作用，花园羽扇豆是芬兰自然界中的一种入侵物种。羽扇豆(Lupinus

由于一个不可避免的因素：全球人口不断增加，世界正面临粮食安全挑战。迫切需要在不破坏环境和自然资源的情况下增加农业产量的可持续战略。可持续农业系统的一个组成部分可能涉及豆科作物的共生固氮（SNF）。豆科植物和根瘤菌之间的共生相互作用每年向农业系统注入4000

在寻找具有生物活性的新化学实体的过程中，基于基因组的方法提供了强有力的手段，可以在庞大的细菌生命领域中准确地找到化学多样性热点。在这些方法所确认的具有化学创新前景的资源中，有动物或植物相关的微生物群落。对这些生物的研究发现，各种生产者具有大量的生物合成基因簇（BGCs），以及丰富的生物合成酶家族，而这些家族在传统研究的细菌群体中代表不足，这表明分子创新的主要潜力。这类酶的一个例子是反式酰基转移酶聚酮化合物合成酶（trans-AT

植物和菌根（AM）真菌的相互关系在陆地生态系统中很普遍，并导致两个共生体的营养增强；植物扩大了其获得土壤矿物营养的机会，特别是磷，而AM真菌则获得必要的碳供应。内共生关系在根部发展，包括AM真菌菌丝通过表皮在细胞内生长，随后在皮质细胞内发展分支菌丝，称为丛枝。在这两种类型的细胞中，细胞内的菌丝和丛枝都被植物膜所包围，因此真菌被维持在质外体区间内。共生体之间的营养交换发生在丛枝-皮层细胞界面上。2022年9月5日，国际权威学术期刊Nature

特定的化学物质可以在植物中诱发长期的抗病性。这些化学物质通过介导一种免疫记忆的形式发挥作用，称为"促发效应"，使植物在未来的病原体攻击中能够启动更快和/或更强的防御反应。β-氨基酸β-氨基丁酸（BABA）和R-β-高丝氨酸（RBH）可以使促发效应分类学上不相关的植物对广泛的疾病产生抗性。科研人员以前的研究表明，尽管BABA和RBH的结构相似，但它们被不同的受体和途径所感知和控制。然而，负责这两种引诱因子的细胞摄取的转运蛋白仍然是未知的。为了确定控制拟南芥RBH诱导抗性的新基因，科研人员对拟南芥突变体进行了遗传筛选，这些突变体在RBH诱导下对霜霉病病原体Hyaloperonospora

植物病原真菌是对全球粮食安全的一个始终存在的威胁，在收获前和收获后都能造成毁灭性的产量损失。目前的真菌病害管理策略在很大程度上依赖于化学杀菌剂的使用、宿主抗性和作物轮作。然而，杀菌剂的使用可能导致目标物种产生抗性，而且合成杀菌剂可能对人类、有益生物和更广泛的环境有害。此外，消费者越来越多地要求降低食品中杀菌剂和其他化学品的含量，引发了世界各地的政策变化。2022年6月，欧盟委员会公布了一项关于可持续使用农药的新法规提案，该提案将设定具有法律约束力的目标，到2030年将化学农药的使用和风险减少50%，这是欧洲绿色协议的计划。然而，欧洲种植者对迄今为止有限的有效和负担得起的替代品感到担忧，欧盟的监管变化可能最终影响到世界各地的农产品出口。因此，为了保障全球食品安全、生态系统健康和满足消费者的需求，需要开发和采用新型的、可持续的生态友好型病害管理战略。2022年8月30日，国际权威学术期刊Journal

大约150个残基的TIR（Toll/白细胞介素-1受体）结构域广泛分布在动物、植物和细菌中，并通过自我关联和与其他TIR结构域的同型相互作用发挥作用。在植物和动物中，这些结构域主要存在于具有免疫功能的蛋白质[TLRs（Toll样受体）、IL-1Rs（白细胞介素-1受体）及其适应蛋白]，以及植物NLRs（核苷酸结合的富含亮氨酸的重复受体）。TIR结构域形成高阶寡聚体，并通过一种称为合作组装形成信号（SCAF）的机制来协调信号的放大。2022年9月1日，国际顶级学术期刊Science发表了澳大利亚昆士兰大学Bostjan