近日，西北農林科技大學資源環境學院來航線教授團隊在植物-微生物互作方向取得新的進展，研究成果以“Harnessing biosynthesized selenium nanoparticles for recruitment of beneficial soil microbes to plant roots”為題在《Cell Host&Microbe》上發表。

植物根際促生菌（PGPRs）的成功定殖是其發揮多種有益功能的先決條件。近年來，植物根系分泌物介導的PGPRs定殖得到了廣泛的研究，然而具有類似根系分泌物功能的“暗物質”及其作用機理機制仍有待挖掘。本研究發現硒細菌合成的生物納米硒顆粒（SeNPs）能夠以劑量依賴的方式誘導PGPRs的趨化性和生物膜形成，并且向土壤中外源施加的SeNPs同樣能夠富集PGPRs。進一步，基于硒細菌合成群落試驗、多組學分析和基因敲除驗證，揭示了細菌-植物跨界信號級聯介導的硒細菌高效合成SeNPs的機制：關鍵硒細菌芽孢桿菌產生的組胺信號刺激宿主植物根系分泌對香豆酸，硒細菌（如假單胞菌）的 rpoS 基因響應對香豆酸進而積極調控SeNPs的合成。本研究揭示了一種招募宿主有益土壤微生物的新模式，為植物相關微生物組的定向操縱提供了新的思路。