福建农林大学副教授，以第一作者身份发表Advanced Science

干旱是导致全球农业区作物减产的主要因素之一。根毛长度、根系分泌物以及土壤微生物共同促进根鞘形成，从而增强植物抗旱性。多倍体植物对环境变化表现出更强的适应性，然而，在土壤干旱条件下，与水稻多倍体化相关的微生物群对根鞘建成的贡献尚不明确。

2025年6月，福建农林大学许卫锋团队/许飞云研究组在Advanced Science发表了题为Auxin-Producing Pseudomonas Recruited by Root Flavonoids Increases Rice Rhizosheath Formation through the Bacterial Histidine Kinase Under Soil Drying（根系类黄酮招募的假单胞菌促进水稻根鞘建成的机制）的研究论文，解析了根系黄酮类化合物招募的产生长素的假单胞菌，通过其组氨酸激酶在土壤干旱条件下增强水稻根鞘建成的微生物机制。研究结果可能有助于通过调控多倍体作物与有益土壤微生物的互作改善作物的环境适应性。

该研究旨在探究土壤干旱条件下根系分泌物及微生物在水稻根鞘形成中的作用。在多倍体水稻中，土壤干旱条件下的根鞘建成比二倍体水稻高出约70%。用多倍体水稻的根鞘土壤微生物群接种二倍体水稻，可显著增强其在土壤干旱条件下的根鞘建成。为了确定微生物在土壤干旱期间根鞘建成中的作用，研究者探究了存在于二倍体和多倍体水稻叶际、根际、根鞘以及根内的细菌群落。发现假单胞菌属（Pseudomonas）是促进土壤干旱条件下多倍体水稻根鞘建成的关键分类单元。在土壤干旱条件下，多倍体水稻的根系黄酮类化合物浓度显著高于二倍体水稻。过表达查尔酮合成酶基因（OsCHS1）—黄酮类化合物生物合成的关键基因—导致二倍体水稻中Pseudomonadaceae的丰度显著增加。从多倍体水稻根鞘中分离的Pseudomonas nitroreducens表现出对黄酮类化合物的趋化性，但在其组氨酸激酶突变体ΔcheA中未观察到该行为。接种P.nitroreducens及其IAA合成互补菌株ΔiaaM-c的二倍体和多倍体水稻，在土壤干旱条件下形成的根鞘比接种其IAA合成缺陷突变体ΔiaaM的水稻更大。研究结果证明，植物多倍性可通过根系黄酮类化合物（flavonoid）的生物合成促进对本地土壤细菌的招募，从而在土壤干旱条件下增强水稻根鞘建成和提高水分利用效率。

福建农林大学菌草与生态学院、农林生物安全全国重点实验室为论文第一完成单位。福建农林大学菌草与生态学院许卫锋教授为论文通讯作者，许飞云副教授为论文第一作者。团队成员刘建平副教授、张仟副教授、王正瑞博士，福建省农业科学院资源环境与土壤肥料研究所王珂博士，澳大利亚西澳大学庞佳音教授，牛津大学章桓源博士，南京农业大学朱毅勇教授及香港中文大学张建华教授对该工作提供了重要帮助和指导。本研究得到了国家科技创新2030重大项目、国家自然科学基金及福建省自然科学基金等项目的资助。

作者简介：

许卫锋，福建农林大学教授，长期从事植物营养与养分高效利用的研究工作，现任中国植物营养与肥料学会常务理事，共发表学术文章70余篇，获中国产学研创新奖、福建省运盛科技奖、福建省青年五四奖章。近5年以第一作者与通讯作者身份在Nature Communications、Science Advances、Cell Reports、ISME Journal、Advanced Science、Annual Review of Plant Biology等高水平期刊上发表学术论文，先后主持国家重点研发计划首席科学家（政府间项目）、国家基金委优青基金、牛顿高级学者基金（国家基金委与英国皇家学会）等项目；获神农英才计划、香江学者、闽江学者特聘教授、福建省高层次A类人才、福建省科技创新领军人才、福建省高校领军人才等称号。

许卫锋教授（通讯作者）

许飞云，福建农林大学副教授，福建省高层次人才。长期从事作物养分水分高效利用方面的研究工作。曾先后赴日本名古屋大学及英国兰卡斯特大学开展合作交流，并先后主持国家自然科学基金、国家重点研发计划子课题、博士后科学基金、福建省自然科学基金、福建省中青年教师教育科研项目等研究课题。以第一作者或通讯作者在Nature Communications(2篇)、The ISME Journal、Advanced Science、Plant Physiology等高水平期刊发表学术论文30余篇。

许飞云副教授（第一作者）