北京大学现代农业研究院陈苑团队联合青岛农业大学葛磊团队在国际学术期刊《Plant Cell & Environment》发表了题为“Bacillus cereus T146 enhances wheat salt tolerance by restructuring the rhizosphere microbiome and activating TaPIN1-dependent auxin transport”的研究论文，揭示了从盐碱地先锋植物根际土筛分得到的蜡样芽孢杆菌T146通过“重塑根际微生物群落以及调控PIN1介导的生长素调控通路”协同增强小麦耐盐性的新机制。
土壤盐渍化严重威胁全球农业的生产。植物根际促生菌（PGPR）虽已被证实可提高作物耐盐性，但其具体分子机制，尤其是PGPR如何通过调控宿主生长素转运来介导植物的耐盐性，此前尚不明确。
研究团队围绕提高小麦耐盐性这一问题，选取盐碱地先锋植物根际分离得到的耐盐促生菌株—Bacillus cereus T146，结合宏基因组测序、转录组测序、细胞生物学和遗传学验证等多种技术手段，系统揭示了该菌株通过重塑根际微生物组和调控生长素介导的根系发育来增强小麦耐盐性的双重分子机制，实现了根际微生物群落重构到宿主生长素信号通路激活的系统解析，为植物—微生物互作提高作物耐逆性提供了重要理论依据。
图1不同土壤处理条件下蜡样芽孢杆菌T146对
小麦耐盐性的促进作用
（A）非灭菌土中，小麦在不同处理下的表型：CK（对照）、NaCl（盐胁迫）、NaCl+T146（盐胁迫+接种T146）。（B）灭菌土中对应处理的表型。（C-E）两种土壤条件下，不同处理组小麦的株高、鲜重和干重等生物量指标。
研究团队通过转录组学分析，系统挖掘了 T146 菌株介导小麦耐盐响应的关键基因，成功锁定与生长素转运密切相关的核心靶点，并重点解析了生长素外排载体蛋白基因 TaPIN1的生物学功能。为深入验证其作用机制，研究人员综合运用拟南芥生长素响应 GFP 报告系统、生长素转运抑制剂（NPA）实验，以及 TaPIN1转基因小麦材料等多重验证手段。结果明确揭示：在盐胁迫条件下，TaPIN1 基因能够有效维持小麦根尖的生长素稳态，进而促进侧根与根毛的发育。在探明分子机制的同时，团队进一步结合微生物组学技术，对 T146 在根际招募的微生物群落进行了分离纯化，并成功构建了小型混合菌群（SynCom）。通过拟南芥与小麦的双体系交叉验证，充分证实了该重组菌群对植物耐盐性的显著提升作用。
基于上述多维度的研究成果，团队首次提出了“重塑根际微生物群落和激活PIN1 介导的生长素通路”的协同调控分子模型。该研究不仅揭示了植物-微生物互作的抗逆新机制，也为提高农作物抗逆性及加速盐碱地农业开发提供了坚实的理论依据与创新技术思路。
图2蜡样芽孢杆菌T146通过重塑根际微生物组并调控生长素信号通路，提高小麦的耐盐性。
北京大学现代农业研究院/潍坊现代农业山东省实验室陈苑研究员和青岛农业大学农学院葛磊教授为本文共同通讯作者，北京大学现代农业研究院和山东农业大学的联培硕士生祝富强和北京大学现代农业研究院前助理研究员王涛涛（现上海师范大学任职）为共同第一作者。北京大学现代农业研究院王镇、单叶琳、山东农业大学的别晓敏老师和高峥老师、东北农业大学王多佳老师、东北林业大学管清杰老师、陇东学院任盼荣老师参与了本研究工作。同时感谢浙江农林大学柳参奎教授在样品采集过程中提供的帮助。本研究得到了山东省重点研发计划和山东省自然科学基金的资助。
论文链接：https://doi.org/10.1111/pce.70567
来源：北京大学现代农业研究院
