近日,，農(nóng)學(xué)院葛良法教授課題組在經(jīng)典植物學(xué)雜志the Plant Journal上在線發(fā)表了題為“Anthocyanins promote the abundance of endophytic lactic acid bacteria by reducing ROS in Medicago truncatula”的研究論文。

  葉際微生物是定殖于植物地上部分的微生物群體,，依據(jù)定殖位置的不同,，可分為附生微生物（epiphytes）和內(nèi)生微生物（endophytes）。葉際環(huán)境并不穩(wěn)定,，其微生物組成受氣候,、土壤類型,、地理位置,、溫度,、光照、濕度等環(huán)境因素的影響,，同時(shí)宿主植物的基因型,、發(fā)育階段及次生代謝物也在塑造葉際微生物群落方面發(fā)揮著重要作用?；ㄇ嗨厥且活愃苄灶慄S酮化合物,，以其抗氧化特性廣為人知，能夠清除活性氧（ROS）并在脅迫條件下減輕氧化損傷,，從而在植物應(yīng)對(duì)非生物和生物脅迫中發(fā)揮重要作用,。盡管已有研究探討植物次生代謝產(chǎn)物對(duì)葉際環(huán)境的影響,，但花青素在調(diào)控葉際微生物群落中的作用仍未得到充分研究,。

  研究論文揭示了花青素通過調(diào)控活性氧促進(jìn)蒺藜苜蓿葉內(nèi)生乳酸菌豐度的機(jī)制。研究團(tuán)隊(duì)從豆科模式飼草植物蒺藜苜蓿（Medicago truncatula）突變體庫中篩選到一個(gè)名為purple leaves（pl）的突變體,，該突變體在幼嫩葉片中積累大量花青素,，使葉片呈現(xiàn)紫色。對(duì)pl突變體葉片微生物群落進(jìn)行16S rRNA擴(kuò)增子測(cè)序后發(fā)現(xiàn),，花青素的過量積累顯著提高了葉片內(nèi)生乳酸菌的豐度,。此外，體外培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)表明,，提取自pl葉片的花青素可在有氧條件下顯著促進(jìn)乳酸菌的生長,。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，pl葉片中過量積累的花青素有效降低了活性氧（ROS）水平,，為兼性厭氧的乳酸菌創(chuàng)造了更有利的生存環(huán)境,，從而促進(jìn)其增殖。本研究揭示了花青素在調(diào)控蒺藜苜蓿葉際微生物群落中的關(guān)鍵作用，闡明了植物次生代謝物如何通過調(diào)控氧化環(huán)境影響葉際微生物組成,，并為探索植物代謝產(chǎn)物與微生物互作提供了新的視角,。

  在讀博士研究生劉俊杰、已畢業(yè)博士黃圓圓和杜歡為該論文共同第一作者,。農(nóng)學(xué)院葛良法教授為通訊作者,。此外，田靜副教授,、張慶副教授,、張建國教授、王孝林教授,、美國CERSE研究所Fan Zhu博士參與了該研究,。
  相關(guān)論文鏈接：https://doi.org/10.1111/tpj.70127

文圖/農(nóng)學(xué)院