Bacillus挥发性物质通过GLK转录因子增强叶绿体功能协同促进植物生长与免疫的机制研究

为解决微生物挥发性有机物(mVOCs)如何同时促进植物生长(PGP)和激活免疫的机制问题，研究人员通过气相色谱-质谱(GC-MS)结合多组学分析，发现油菜内生菌Bacillus velezensis CanL-30产生的2-庚酮等物质通过上调GLK1/2转录因子表达，以光依赖方式协同增强光合作用与JA信号通路，为农业可持续发展提供新策略。

　　

微生物挥发性有机化合物(microbial volatile organic compounds, mVOCs)如同植物的"双效兴奋剂"，来自油菜内生菌Bacillus velezensis CanL-30的"化学信号兵"（BvVOCs）在实验室与大田条件下，能同时激活拟南芥和油菜的生长与免疫系统。气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)像分子侦探般鉴定出2-庚酮(2-heptanone)和2-壬酮(2-nonanone)是促进植物生长的"绿色加速器"，而癸烷(decane)和十一烷(undecane)则是启动植物抗病力的"免疫开关"。

多组学联合作战揭示，这些挥发性分子通过双重作战路线：一方面像光合作用引擎的"涡轮增压器"提升叶绿体功能，另一方面通过茉莉酸(jasmonic acid, JA)信号通路拉起植物防御的"警报系统"。有趣的是，光照强度如同调节旋钮，能动态控制BvVOCs的双重效应。

最关键的发现是GOLDEN2-LIKE(GLK)这对转录因子"兄弟档"——GLK1和GLK2，当研究人员敲除这对基因时，BvVOCs的"魔法"完全失效，证明它们是不可或缺的"信号中转站"。这项研究为理解Bacillus属微生物如何通过"化学对话"调控植物生理提供了分子路线图，也为开发"闻一闻就能增产抗病"的绿色农业技术奠定理论基础。