植物益生木霉-根系互作机制及其信号物质筛选策略

木霉作为典型的植物益生真菌已被广泛用于农业绿色生产,并表现出良好的应用前景,它们能够通过产生信号物质与植物根系互作,包括在植物根表和根内定殖、调控植物根系发育、促进养分吸收利用等。木霉基因组中含有大量天然活性物质生物合成基因簇,产生丰富的胞外次级代谢产物,在木霉与植物根系建立互惠关系、稳定促生中发挥了至关重要的作用。目前常用的筛选策略主要是生物活性导向策略和基因组挖掘策略,筛选到的木霉次级代谢产物主要包括植物激素类物质和小分子化合物,物质种类单一,化学结构和调控机制缺乏新颖性,且互作植物主要为模式植物拟南芥,这些因素共同限制了木霉–植物根系互作研究的基础理论突破及其在农业生产中的实际应用。因此将木霉新型天然活性产物的筛选研究与绿色农业发展相结合,符合我国“少投入、多产出、保护环境”的发展模式,是我国实现绿色农业可持续发展的重要机遇和挑战。