隨著氣候環(huán)境的不斷變化,干旱、高鹽、異常溫度等非生物逆境以及病原菌侵襲等生物逆境,嚴(yán)重威脅著植物的生長(zhǎng)發(fā)育與農(nóng)作物產(chǎn)量。在菌群研究領(lǐng)域,探究植物-微生物互作提升逆境耐受性的分子機(jī)制,正成為具有潛力的新方向。?
植物與微生物之間存在著復(fù)雜而精妙的互作關(guān)系。當(dāng)植物遭遇逆境時(shí),根系會(huì)分泌特定的信號(hào)分子,吸引有益微生物在根際聚集。這些有益微生物,如根瘤菌、叢枝菌根真菌等,通過(guò)多種分子機(jī)制幫助植物抵御逆境。一方面,它們能夠合成植物激素,如生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素等,調(diào)節(jié)植物的生長(zhǎng)發(fā)育,增強(qiáng)植物對(duì)逆境的適應(yīng)能力。例如,在干旱條件下,根際微生物分泌的生長(zhǎng)素可促進(jìn)植物根系的生長(zhǎng),使其能夠更深入地扎根土壤,獲取更多水分。?
另一方面,有益微生物還會(huì)激活植物體內(nèi)的防御相關(guān)基因,增強(qiáng)植物的免疫反應(yīng)。當(dāng)病原菌入侵時(shí),微生物與植物之間通過(guò)分子識(shí)別,啟動(dòng)植物的先天免疫機(jī)制,促使植物產(chǎn)生抗菌物質(zhì)和活性氧,抵御病原菌的侵害。此外,微生物還能改善植物根際的微環(huán)境,降低土壤中有害物質(zhì)的濃度,為植物創(chuàng)造更適宜的生長(zhǎng)條件。?

深入研究植物-微生物互作提升逆境耐受性的分子機(jī)制,不僅有助于揭示植物與微生物協(xié)同進(jìn)化的奧秘,還能為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供創(chuàng)新策略。未來(lái),通過(guò)調(diào)控植物-微生物互作關(guān)系,有望開(kāi)發(fā)出新型生物肥料和生物農(nóng)藥,減少化學(xué)肥料和農(nóng)藥的使用,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,這也將成為菌群研究領(lǐng)域十分具有價(jià)值的探索方向。