综述：微量营养元素介导的根土界面植物防御：赋存形态、微生物组协同与病原体对抗策略

《Plant and Soil》：Micronutrient-mediated plant defense at the root–soil interface: Speciation, microbiome cooperation, and pathogen counterstrategies

　　

摘要

背景

微量元素越来越多地被确认为植物—微生物—病原菌互作中的活性决定因子，但它们在地下免疫中的作用在植物营养学、土壤生物地球化学、微生物组生态学和植物病理学等领域仍然支离破碎。

范围

本综述提出根际营养免疫（RNI）作为连接微量元素形态、氧化还原状态、配体相容性和局部可及性与病原菌适应性的根—土框架。作为金标准操作基准，RNI要求对近根处微量元素的形态或配体结合库进行测量，提供宿主或微生物组调控的证据，量化病原菌可利用的金属，并将其与病原菌定殖或病害结果联系起来，同时维持宿主营养。目前没有任何单一研究完全满足这一完整基准，因此它作为整合根际—病原菌研究的指导。我们根据因果性根际证据的直接程度将机制分为已确立、新兴或假设生成三个类别。对铁（Fe）的已确立支持最强，但仍分布于不同系统中：拟南芥/策略I研究阐明了香豆素介导的铁活化与微生物组组装，而番茄—茄青枯菌（Ralstonia solanacearum）研究提供了最明确的铁载体介导的病原菌抑制或促进证据。锌（Zn）、铜（Cu）和锰（Mn）代表了涉及免疫调控、根区生物防治、金属再分配和氧化还原活性防御的新兴互补模块，而硼（B）主要是结构免疫模块，其在根际病原菌排斥中的直接作用仍属于假设生成阶段。

结论

未来的进展需要直接测量病原菌可利用的金属库、配体相容性、原位金属分布、微生物吸收性状以及基于土壤的病害结果。

图形摘要