近日，我校农学院张丽莉教授团队与多家单位合作，在探究接种Oceanobacillus picturae如何通过调节碳水化合物代谢物重塑紫苏根际微生物群落，从而缓解镉毒性方面取得新进展，在《Journal of Integrative Plant Biology》发表题为“Root Exudate‑Microbe Interactions Mediated by Oceanobacillus picturae and Stachyose Promote Cadmium Tolerance inPerilla frutescens”研究论文。该研究揭示了O. picturae通过重塑根系分泌物组成、诱导水苏糖分泌，进而招募耐镉促生微生物，从而增强紫苏对镉胁迫的耐受性。

本研究通过多组学分析发现，碳水化合物作为调控植物‒微生物互作的关键介质，在根际微生物群落招募中发挥核心作用。与单一镉处理相比，接种 O. picturae 显著提高了紫苏组织内尿苷和水苏糖含量，而根系分泌物中仅水苏糖显著上升。为解析这一调控机制，通过趋化实验发现Azospirillum brasilense、Acinetobacter pittii和Thauera spp.在10 mM水苏糖条件下呈现显著的趋化响应，且具有剂量依赖性，而对尿苷的趋化作用微弱。盆栽验证进一步证实，A. brasilense、A. pittii和Thauera spp.均能缓解镉胁迫对植物的影响。其中，A. brasilense效果最为突出，可促进根系致密生长，并显著逆转镉胁迫引起的损伤，使根长、株高、茎粗、干重和鲜重恢复至对照水平。A. pittii与Thauera spp.的缓解效果相对较弱，修复能力有限，但A. pittii能使紫苏根系更发达。基于以上结果，研究选取水苏糖与效果较好的A. brasilense和A. pittii联合施用。结果表明，水苏糖的添加显著增强了微生物活性，并进一步提升了紫苏的镉耐受性。

该研究深化了对植物-微生物相互作用的认知，为开发高效的微生物辅助植物修复技术提供了理论依据。后续研究可致力于验证该策略在不同作物中的普适性，同时着力构建针对特定污染物或环境条件的高效协同型根际微生物群落，有望为可持续农业与土壤修复提供重要支持。

东北农业大学韩雪副教授和张丽莉教授为该论文的通讯作者；东北农业大学硕士研究生李彩霞、东北农业大学博士后刘佳俊为论文的共同第一作者。该研究得到黑龙江省“双一流”建设优势特色学科“中药生物遗传学”经费资助。

（供稿/农学院）