近日，福建农林大学许卫锋团队在《New Phytologist》期刊发表题为“Plasma membrane H⁺-ATPase OsA1 enhances soil organic phosphorus mineralization via Bacillus cereus recruitment in rice”的研究论文。福建农林大学资源与环境学院为论文第一完成单位。福建农林大学许卫锋教授与澳大利亚西澳大学庞佳音教授为论文通讯作者，许飞云副教授为论文第一作者。
研究团队利用细胞膜H+-ATPase osa1突变体材料，系统考察不同磷水平下的水稻磷吸收情况。在自然土壤条件下，野生型水稻磷吸收显著高于突变体植株，这种差异在土壤灭菌条件下显著缩小，说明细胞膜H+-ATPase能与土壤微生物协同促进水稻磷吸收。进一步的根际微生物溶磷实验显示，细胞膜H+-ATPase招募的微生物能显著提升根际有机磷矿化水平。进一步的根际土壤扩增子测序结果表明，低磷条件下，野生型水稻与osa1突变体材料的根际微生物组成差异显著。这主要是因为，野生型水稻根际芽孢杆菌丰度显著高于突变体材料，说明细胞膜H+-ATPase可能是通过招募芽孢杆菌矿化根际有机磷。随后，研究人员利用野生型水稻根际土壤分离筛选了芽孢杆菌（FU2），发现该菌株能分泌酸性磷酸酶，并具有较强的有机磷矿化能力。在有机磷培养基中接种FU2后，培养基中的可溶性磷浓度显著上升，进一步说明了芽孢杆菌较强的有机磷矿化能力。为了进一步解析细胞膜H+-ATPase招募芽孢杆菌的机制，研究人员对细胞膜H+-ATPase野生型水稻及突变体材料进行了代谢组分析，结果表明野生型水稻苹果酸浓度显著高于突变体材料，说明苹果酸可能介导细胞膜H+-ATPase招募芽孢杆菌的过程。随后，研究人员发现苹果酸能显著提高FU2菌株的生长。进一步，研究人员利用水稻苹果酸转运突变体osalmt4进行了芽孢杆菌招募效果测试，结果表明osalmt4突变体根际芽孢杆菌丰度显著低于野生型水稻，再次验证了苹果酸在细胞膜H+-ATPase招募芽孢杆菌中的重要作用。最后，研究人员利用分离筛选的芽孢杆菌FU2进行了有机磷矿化验证试验。细胞膜H+-ATPase野生型水稻与突变体材料接种FU2后，植株株高、生物量及磷吸收均显著高于未接种植株。这些结果表明，细胞膜H+-ATPase主要通过招募根际芽孢杆菌矿化有机磷，促进水稻磷吸收。
细胞膜H+-ATPase招募土壤微生物促进水稻根际有机磷矿化
