细菌源谷胱甘肽信号介导植物-微生物适应性权衡以增强植物缺硫耐受性

来自Mukherjee等的研究人员通过构建合成微生物群落(SynCom)，揭示了根际微生物通过竞争性释放谷胱甘肽(GSH)协调植物-微生物适应性权衡的新机制，该信号分子能显著提升拟南芥和十字花科蔬菜在硫(S)缺乏条件下的生长能力，为微生物-植物互作研究提供了化学信号介导的跨王国适应性权衡范式。

　　

研究表明植物硫(S)稳态失衡会引发根际微生物组组成及其硫代谢功能的协同变化。通过构建包含18个菌株的合成根际细菌群落(SynCom)，研究人员成功挽救了拟南芥(Arabidopsis)和十字花科叶类蔬菜在缺硫条件下的生长缺陷。这种促生特性在SynCom成员中具有广泛的分类学分布，其中细菌组合对宿主生长既产生协同效应也呈现中性作用。

值得注意的是，SynCom成员间更强的竞争性互作能为宿主带来更大的适应性优势，暗示着跨王国（植物-微生物）适应性权衡机制的存在。通过化学筛选、基因敲除突变体验证及靶向代谢组学分析，最终鉴定出微生物源谷胱甘肽(glutathione, GSH)是协调这一跨王国适应性权衡的关键生物活性信号。

该三肽分子由根际细菌在竞争过程中胞外释放，通过牺牲细菌自身适应性来增强宿主植物在硫限制环境中的生长能力，揭示了微生物化学信号介导的植物-微生物互作新范式。