苹果树内生绿针假单胞菌H2Q4通过hmgL调控PCA合成重塑植物微生物组以增强抗病性的机制研究

本研究揭示了绿针假单胞菌(Pseudomonas chlororaphis) H2Q4中hmgL基因通过调控吩嗪-1-羧酸(PCA)合成增强抗菌活性与定殖能力的新机制，首次发现PCA处理可特异性提高叶际 Bacillus 属丰度并重塑苹果幼苗微生物组结构，为利用微生物互作促进可持续农业提供新策略。

　　

亮点

• H2Q4菌株分离自健康苹果树枝条，对苹果腐烂病病原菌 Valsa mali 具有强拮抗活性

• hmgL 基因缺失显著降低菌株抗菌能力、植物组织定殖及吩嗪-1-羧酸(PCA)产量

• 发现 hmgL 在 PCA 合成中的新型调控作用，独立于已知的 phz 基因簇

• H2Q4 和 PCA 处理重塑苹果幼苗各部位细菌群落结构

• 叶际微生物组对植物病原真菌抗性增强，且 PCA 显著提高 Bacillus 属相对丰度

讨论

吩嗪类化合物是革兰阴性菌产生的一类典型抗菌代谢物（Hendry et al., 2021; Huang et al., 2025）。在绿针假单胞菌中，PCA的生物合成由 phz 基因簇（phzA-G）及其调控元件 phzR 和 phzI 共同调控（Guttenberger et al., 2017）。本研究首次发现 hmgL 是绿针假单胞菌H2Q4菌株PCA生物合成中的新型调控因子。