Cell子刊 | 王二涛团队最新论文

2025

综述论文

2025年8月13日，中国科学院分子植物科学卓越创新中心王二涛研究组受邀在Cell Host & Microbe期刊发表了题为 “Networks of the symbiosis-immunity continuum in plants”的综述论文。该论文系统总结植物共生与免疫交叉领域的重大研究进展，提出了“共生-免疫连续体”的概念框架，为作物-微生物共生营养高效和作物广谱抗病设计提供新的思路。

植物在整个生命周期中，始终与数以亿计的微生物发生相互作用。这些微生物中，一部分具有致病性，会对植物造成侵害；另有一些则能通过建立必要的共生关系，促进宿主植物生长并增强其抗逆能力。研究者普遍认为共生响应与免疫响应在生物学结果上截然不同（前者促进互利关系，后者阻止病原侵害）。但最新的研究发现共生信号与微生物/病原相关分子模式（MAMPs/PAMPs）诱导基础免疫反应的界限比既往认知更为模糊。无论是建立互利的共生关系，还是启动防御以抵御病原入侵，植物都依赖一套高度重叠的信号感知与转导模块。这些模块在不同情境下被精细调控，从而在同一生理背景中实现互利共生与有效防御之间的动态切换。基于此，我们提出植物共生和免疫反应并非截然对立，而是处于一个动态渐变的“共生-免疫连续体”中。

综述聚焦植物与微生物之间的这一连续体调控网络，归纳并提出了多条核心调节路径：植物通过细胞重塑（细胞壁动态修饰、膜与细胞骨架重组、细胞周期重激活）、代谢重编程（既支持初级代谢物的交换，又启动次级代谢物的促生或防御功能）、微生物识别机制（例如 LysM 受体介导的信号区分）以及信号通路交叉调控（钙信号、ROS、RLCKs 等），在容纳共生微生物（丛枝菌根真菌、根瘤菌）和防御病原菌之间实现动态调节。同时，营养水平和根际微生物组等环境因素，也会通过影响信号感知和代谢资源分配，进一步塑造这一平衡。

综上所述，共生与免疫并非孤立的生物学事件，而是依托共享的分子机制构建起一个高度动态的连续体。“共生-免疫连续体”概念框架的提出不仅增进了人们对植物—微生物关系的理解，也为未来在复杂环境中优化植物健康管理、提升农业可持续性提供了理论支撑。

植物共生与免疫过程中的信号传导

中国科学院分子植物科学卓越创新中心王二涛研究组副研究员张晓伟和博士研究生谭新行为本论文的共同第一作者，王二涛研究员为通讯作者。该成果得到国家重点研发项目、国家自然科学基金、新基石研究员项目和中国科学院B类先导项目的资助。

王二涛研究员（中）与张晓伟（左）、谭新行（右）合影

研究组简介

王二涛研究团队多年来致力于植物与微生物共生机理和应用的创新研究，并在该领域取得了系统性原创成果，主要包括：1. 颠覆菌根“糖”营养的传统理论，建立以脂肪酸为核心的营养交换和调控的新理论（Cell, 2021; Science, 2017; Nature Commun, 2023; Molecular Plant, 2017/2018/2019等）；2. 发现菌根因子受体和信号转导新机制，开辟植物识别“敌友”微生物的交叉新领域（Cell, 2025; Nature, 2024; PNAS, 2021等）；3. 揭示豆科植物结瘤固氮的新机制，发展“减肥增效”菌剂并应用于农业生产（Nature, 2025; Cell, 2025; Nature, 2021; Nature Commun, 2016/2022/2024; Plant Cell, 2022; Current Biology, 2021等）。研究成果入选2017和2021年中国农业科学重大进展，2021年Cell Press中国区最优论文，多项成果成为领域奠基性工作。