学术论文

实验室何永兴教授课题组揭示黄酮类化合物调控植物根际微生物群体感应的新机制

2025-03-04

黄酮类化合物是植物根系分泌物中的重要成分,长期以来被认为在植物与微生物的相互作用中扮演着关键角色。它们不仅能够吸引有益微生物,如固氮菌和植物根际促生菌(PGPR),还能抑制病原微生物的生长。然而,黄酮类化合物如何被根际促生菌感知并触发下游信号传导的分子机制尚不明确。

何永兴教授团队通过对植物根际促生菌Pseudomonas fluorescens 2P24的研究,发现了一种名为AefR的转录调控因子。AefR能够感知黄酮类化合物,并通过抑制MexEF-OprN外排泵的表达来调控细菌的群体感应系统。MexEF-OprN外排泵主要负责将群体感应信号分子“N-酰基高丝氨酸内酯(AHLs)”排出细胞外,从而减弱群体感应系统的活性。研究还发现,不同类型的黄酮类化合物对群体感应系统的调控作用有所不同。例如,芹菜素(apigenin)能够逆转AefR对MexEF-OprN的抑制作用,增强细菌的多重耐药性;而根皮素(phloretin)则通过独立于MexEF-OprN的机制抑制群体感应系统的活性。

以上研究成果近日发表于美国微生物学会旗下杂志《mSystems》上,题为《The flavonoid-sensing regulator AefR is involved in modulating quorum sensing through repressing the MexEF-OprN efflux pump in Pseudomonas fluorescens》。这项研究为理解植物与微生物之间的复杂相互作用提供了新的视角,并为未来开发基于天然化合物的农业生物防治技术奠定了重要基础。

论文链接:https://doi.org/10.1128/msystems.00915-24