小麦根际耐旱细菌的全球探索：微生物群落演变与功能类群提升作物抗逆性

本研究针对干旱胁迫威胁全球粮食安全的问题，通过分析小麦根际微生物群落变化，发现干旱诱导的植物代谢物可特异性富集耐旱细菌（DTB）。这些细菌通过携带植物适应性和养分循环相关基因，显著促进小麦生长。该成果为利用微生物调控提升作物气候韧性提供了新途径。

　　

干旱胁迫深刻影响着植物与微生物之间的相互作用，重塑微生物群落结构及生物地球化学循环过程，导致作物减产并威胁全球粮食安全。然而，微生物的具体响应机制及植物源代谢物的作用尚未明确。本研究系统揭示了干旱胁迫如何通过促进放线菌门（Actinobacteria）和子囊菌门（Ascomycota）的生长，同时减少变形菌门（Proteobacteria）和担子菌门（Basidiomycota）的丰度，从而改变小麦叶际、根际和根内微生物群落组成。基于靶向单细胞分选与测序技术，研究人员鉴定出21种活跃的耐旱细菌（DTB），这些细菌富含与植物健康及养分循环相关的功能基因。进一步分析表明，DTB的丰度与干旱条件下积累的植物代谢物（如茉莉酸、哌啶酸）呈显著正相关。通过构建包含四种核心耐旱类群的合成群落进行接种实验，发现其能显著促进干旱胁迫下小麦的生长。全球尺度的调查证实DTB广泛分布于不同区域，凸显了其在增强作物抗逆能力方面的巨大应用潜力。该研究不仅阐明了干旱引起的微生物组动态变化规律，更为选育具有气候适应性的微生物制剂提供了关键理论依据和候选菌种资源。