研究核心发现 - 首次精准揭示植物根系引导微生物在其表面规律性"安家"的奥秘并绘制出根系微生物"定居地图" [1] - 破译了控制根系与微生物互动的分子"密码" [1] - 研究以植物幼苗根系为模型结合荧光标记活体微生物和高分辨率显微成像技术 [1] 作用机制 - 微生物在根系表面的"定居"呈现有规律的空间分布与根系内部凯氏带的完整性密切相关 [1] - 凯氏带通过疏水性的木质素沉积有效阻隔根系内外层细胞间物质运输像一道"智能闸门"防止根系内部营养物质随意泄漏 [1] - 当凯氏带出现缺口时会造成根系内部营养物质向外泄漏且缺口越大微生物"定居"数量就越多 [1] - 泄漏物质的主要成分是氨基酸其中谷氨酰胺的氨基酸分子泄漏量最多 [2] - 微生物对有益营养物质表现出很强趋向性谷氨酰胺泄漏影响微生物的"趋化"和"定居"行为 [2] 关键调控点 - 侧根从主根长出时会造成凯氏带出现缺口导致谷氨酰胺局部泄漏 [2] - 谷氨酰胺泄漏如同根系定点发出的信号弹吸引微生物聚集于此形成可预测的"定居点" [2] 行业应用前景 - 该研究为微生物肥料开发提供了新靶点 [1] - 为发展"固碳增汇"型绿色农业提供了理论依据和技术路径 [1] - 首次从微观层面揭示植物通过局部氨基酸释放调控根系微生物空间分布的精密机制为农业可持续发展提供全新思路 [2]