研究核心发现 - 研究首次精准揭示植物根系如何引导微生物在其表面有规律地“安家”的奥秘 [4][5] - 研究绘制出根系微生物的“定居地图”并破译了控制根系与微生物互动的“分子密码” [4][5] 研究模型与方法 - 研究团队以植物幼苗根系为研究模型 [5] - 研究结合了荧光标记的活体微生物和高分辨率显微成像技术 [5] 微生物定居机制 - 微生物在根系表面的“定居”呈现有规律的空间分布而非杂乱无章 [5] - 这种定居格局与根系内部的特殊屏障“凯氏带”的完整性密切相关 [5] - 当“凯氏带”结构出现“缺口”时会造成根系内部的营养物质向外泄漏 [5] - 从“缺口”泄漏出的主要营养物质是氨基酸其中“谷氨酰胺”泄漏量最多 [5] 微生物行为调控 - 植物根部泄漏的“谷氨酰胺”对微生物具有明显的趋化性能够显著调控微生物的趋化、繁殖等行为活动 [7] - 当侧根生长造成“凯氏带”屏障出现“缺口”导致“谷氨酰胺”局部泄漏如同根系定点发出的“信号弹” [7] - 微生物识别到信号后会自发趋向于此引导其在根系表面形成有规律的聚居区 [7] 行业应用与意义 - 该研究揭示了“凯氏带”介导的根系分泌新途径为实现作物根际有益菌群的精准定向富集提供了技术路径 [8] - 研究为发展“固碳增汇”型绿色农业奠定了理论基础可望助力实现“双碳”目标下的农业绿色转型 [8]