来航线教授团队在植物-微生物互作方向取得新进展

近日，来航线教授团队在植物-微生物互作方向取得新的进展，研究成果以“Flavonoid-mediated bacterial spermidine biosynthesis enhances vitamin accumulation in tomato fruits”为题在Nature Communications上发表。资源环境学院博士研究生甫文疆为第一作者，来航线教授、郭俏副教授以及南京农业大学袁军教授为通讯作者，我校为第一和通讯单位。山东农业大学丁新华教授，研究生孙晨瑜，孙斌，李鹏飞也参与了该项工作。该工作阐明了黄酮类化合物介导的植物和根际微生物之间的跨界互作对番茄维生素积累的多层次调控作用与机制。

根际微生物有益于植物生长和健康。然而，对于植物-微生物互作如何改善果实品质的研究知之甚少。该研究发现，当番茄植株过量表达SlMYB12基因时，与生长在自然土壤中的野生型番茄相比，这类番茄果实中的维生素含量显著提高，并且会向根际土壤分泌大量的黄酮类化合物。值得注意的是，这一品质改善效果并非植物自身独立完成，而是高度依赖土壤微生物组的存在，尤其与根际土壤中溶杆菌（Lysobacter）等关键微生物类群的富集密切相关。多组学分析表明，番茄根系分泌的黄酮类化合物可通过刺激Lysobactersoli的蹭行运动“招募”溶杆菌更高效地向根系聚集；另一方面黄酮类化合物促进其亚精胺生物合成，反过来又促进了维生素的积累。进一步研究发现，溶杆菌中的RpoN扮演着“双重调控者”的关键角色。该蛋白能够感知番茄分泌的类黄酮信号，进而同步调控细菌的蹭行运动能力和亚精胺合成，最终介导微生物对果实营养提升的促进作用。这一调控路径的明确，完整揭示了类黄酮-微生物-植物果实品质之间的连锁反应机制。

论文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-025-68244-9