近日，浙江大學王蒙岑課題組受邀在《Nature Reviews Microbiology》期刊上發(fā)表題為“Chemical whispers hidden in the plant and microbiota kingdoms”的專題評述與展望文章。王蒙岑教授為論文第一和通訊作者，浙江大學農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學院為第一與唯一通訊作者單位。

文章從雙向調(diào)控視角系統(tǒng)整合了兩項發(fā)表于2025年的里程碑式的研究成果，清晰呈現(xiàn)了植物與微生物間化學通訊的核心圖景及生物學價值。首先，在微生物對植物的化學信號調(diào)控層面，張等人 (Cell 188, 3152–3166.e16) 通過多學科手段鑒定出水稻根際細菌分泌的環(huán)狀二肽環(huán)（亮氨酸-脯氨酸），其可模擬內(nèi)源激素結(jié)合受體OsD14，特異性調(diào)控水稻分蘗，為作物性狀定向改良提供新靶點；在植物對微生物的化學調(diào)控層面，中英聯(lián)合團隊（Microbiome 13, 185）發(fā)現(xiàn)水稻OsC4H2與OsPAL06兩個“M基因”，通過調(diào)控阿魏酸等苯丙烷類化合物合成，定向塑造根際微生物群落以增強抗病性，為植物化學信號介導(dǎo)微生物組組裝提供關(guān)鍵遺傳學證據(jù)與新資源。

文章進一步圍繞化學通訊機制的研究空白與應(yīng)用轉(zhuǎn)化價值，遞進式提出三大前沿科學問題：首先，自然環(huán)境中微生物對植物化學信號的差異響應(yīng)機制及生態(tài)學意義，這是解析通訊特異性的核心基礎(chǔ)；其次，在病原菌侵染等脅迫場景下，植物與微生物間的化學通訊網(wǎng)絡(luò)如何動態(tài)重構(gòu)，這直接關(guān)乎逆境適應(yīng)機制的破解；第三，病原菌是否會借鑒宿主策略，通過招募微生物伙伴強化侵染，這將為病害綠色防控提供全新研究視角。文章指出，農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的開放性與復(fù)雜性使化學互作網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)顯著動態(tài)性，既是領(lǐng)域研究的核心挑戰(zhàn)，也是其創(chuàng)新突破的關(guān)鍵切入點。未來需推動傳統(tǒng)學科與人工智能、合成生物學等新興領(lǐng)域的跨學科融合，進一步破譯植物與微生物間的“化學密語”，為全球氣候變化背景下的糧食安全保障提供創(chuàng)新解決方案，助力人類與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。