近日，西南大学资源环境学院陈新平教授团队联合慕尼黑工业大学在Nature Communications期刊发表题为“Rhizosheath inhabiting Massilia are linked to heterosis in roots of maize”的研究成果。

团队利用多个玉米杂交群体，系统研究土壤微生物在杂种优势形成中的关键作用，并结合微生物组学、代谢组学及根系表型学等多组学方法，解析了菌株Massilia通过调控玉米根系侧根发育与黄酮代谢途径，在低氮胁迫增强玉米杂种优势的生物学机制，为揭示植物-微生物互作如何影响杂种优势的形成提供了新的生物学机制。

同时，研究创新性地引入了整合根系发育、分泌物和微生物互作的可遗传性状“根鞘”，发现较大的根鞘能够招募在养分循环和胁迫适应方面功能富集的有益微生物，尤其是Massilia。同时，可以有效减少土壤氮素的气态损失。这为理解杂种优势形成机制提供了新的思路，也为作物育种提供了新的靶点。该性状可通过优化根系-微生物互作，提高氮利用效率、降低化肥投入并增强作物产量稳定性，为绿色农业提供理论依据。

西南大学资源环境学院已毕业博士生何晓明（现德国波恩大学农学院博士后）和波恩大学Ling Gu博士为该文的第一作者。西南大学资源环境学院陈新平教授、西南大学客座教授（德国波恩大学）Frank Hochholdinger教授、西南大学客座教授（德国慕尼黑工业大学）于鹏教授为该文的通讯作者。

论文链接：

https://doi.org/10.1038/s41467-025-65829-2