科学家揭示植物根部如何识别和阻止有害微生物

近日，湖南大学生物学院教授于峰课题组报道了磷响应转录因子PHR1通过调节拟南芥RALF-FERONIA受体激酶途径，抑制拟南芥免疫，招募有益微生物，促进植物磷吸收的机制。研究论文在线发表于The EMBO Journal。

植物根部免疫与叶部免疫有较多不同。根部始终与大量微生物接触，根部需要识别并阻止有害微生物的侵染，同时招募有益微生物的定植。根部也会根据内外环境变化，调整其免疫系统影响根部微生物组。目前调控植物微生物组的基因与信号途径报道较少。

磷酸盐饥饿反应下，植物塑造根部微生物组以缓解拟南芥中的磷饥饿。其中低磷应答的转录因子 PHR1在此过程中起关键作用。该研究发现，在拟南芥中，PHR1 直接与数个快速碱化因子(RALFs)基因的启动子结合，并在磷饥饿条件下激活它们的表达。RALF编码一类多肽激素，通过与其受体FERONIA(FER)激酶结合，抑制病原体相关分子模式(PAMP)触发的免疫(PTI)受体复合物的形成来抑制植物免疫，最终招募特定的微生物，缓解磷饥饿。此前，已有课题组报道，FER突变体调控根际有益菌荧光假单胞杆菌的定植，促进植物生长。结合该工作表明FER突变体，根际招募更多有益(促生长与磷吸收)微生物。有趣的是，于峰课题组先前报道了FER突变体增强对有害病虫根节线虫的抗性。

以上工作为植物根部如何识别并阻止有害微生物，同时招募有益微生物这个科学话题提供了新素材。