近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所“濱海鹽堿地生物資源評價利用”創(chuàng)新團(tuán)隊在鹽堿地植物—微生物互作方面取得重要進(jìn)展，發(fā)現(xiàn)耐鹽豆科植物野大豆通過分泌關(guān)鍵代謝物招募有益微生物類群以抵抗鹽脅迫，相關(guān)研究成果發(fā)表在《自然通訊（Nature Communications）》（IF＝""16.6）上。

鹽堿地是我國重要的備用耕地資源，穩(wěn)步發(fā)展鹽堿地大豆種植對保障國家糧食安全、端牢中國飯碗具有重要戰(zhàn)略意義。然而，栽培大豆普遍對鹽敏感，而其近緣野生種野大豆卻具有良好的鹽堿適應(yīng)性。植物微生物組被認(rèn)為是增強(qiáng)植物抗逆能力的第二個基因組，然而，在應(yīng)對鹽脅迫時，耐鹽植物野大豆如何塑造微生物群落以增強(qiáng)自身的逆境適應(yīng)性，仍不清楚。對該問題的研究將為栽培大豆耐鹽能力提高提供借鑒和新思路。

研究發(fā)現(xiàn)，鹽脅迫下野大豆通過主動重塑根際微生物群落，招募具有耐鹽促生功能的假單胞菌屬細(xì)菌；宏基因組和宏轉(zhuǎn)錄組分析表明假單胞菌屬來源的運(yùn)動性基因在鹽脅迫下顯著富集和表達(dá)，并且假單胞菌菌株的運(yùn)動能力受鹽脅迫植物根系分泌的黃嘌呤誘導(dǎo)；研究人員進(jìn)一步通過假單胞菌突變體和盆栽實驗，證明了cheW是假單胞菌運(yùn)動性和提高野大豆耐鹽性的關(guān)鍵基因。該研究首次明確了鹽脅迫下植物向微生物“呼救”的過程和機(jī)制，并開發(fā)出有利于耐鹽促生菌根際定殖的益生元物質(zhì)黃嘌呤，為利用有益微生物和益生元提高鹽堿地大豆生產(chǎn)提供了理論依據(jù)與技術(shù)支持。

據(jù)悉，根據(jù)全院部署，煙草所從2015年實施學(xué)科拓展，針對青島的海洋特色和中國農(nóng)科院的農(nóng)業(yè)定位，成立海洋農(nóng)業(yè)中心，“濱海鹽堿地生物資源評價利用”納入院級創(chuàng)新團(tuán)隊，以濱海鹽堿地為主戰(zhàn)場，以鹽堿地特色植物、微生物資源為抓手，重點解決鹽堿地種子和耕地兩個要害問題。通過搭建平臺、團(tuán)隊建設(shè)、項目爭取、打造應(yīng)用場景等措施，實施創(chuàng)新鏈—產(chǎn)業(yè)鏈的有效融合，服務(wù)于鹽堿地產(chǎn)能提升和綜合利用的國家戰(zhàn)略重大需求。2023年牽頭承擔(dān)院落實中央一號文件精神鹽堿地大豆增產(chǎn)工作，并全面參與“國家鹽堿地綜合利用技術(shù)創(chuàng)新中心”建設(shè)，進(jìn)一步發(fā)揮科技創(chuàng)新支撐產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)和示范帶動作用。

煙草所為該論文第一完成單位，煙草所鄭艷芬副研究員為論文第一作者，張成省研究員為論文通訊作者。該研究得到了國家自然科學(xué)基金、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院“鹽堿地產(chǎn)能提升”重大科研任務(wù)和山東省自然科學(xué)基金等項目的資助。