硒是人体必需的微量元素，其摄入不足会导致多种健康问题。然而，硒在自然界中的分布有限，传统的土壤施肥方法常伴随环境污染风险。近年来，利用有益微生物促进作物吸收硒的研究逐渐引起关注。这些微生物不仅可以改善植物生长，还能够提高硒的吸收效率。然而，对于微生物与植物互作如何调控硒吸收的分子与代谢机制，科学界知之甚少。
近日，华中农业大学赵小虎副教授等在Plant Cell and Environment在线发表了题为Metabolism Interaction Between Bacillus cereus SESY and Brassica napus Contributes to Enhance Host Selenium Absorption and Accumulation的研究论文，本研究聚焦于一种名为枯草芽孢杆菌 SESY的益生菌，探讨其与油菜互作对硒吸收和积累的作用机制。
研究团队通过盆栽实验、MS 培养基实验及转录组学分析，系统研究了枯草芽孢杆菌 SESY 与油菜的互作效应，发现以下重要结果：
（1）枯草芽孢杆菌 SESY 显著提高了油菜的生物量及硒含量，其根部和地上部硒含量分别增加了62.9%和88.4%。
（2）油菜通过转录调控显著激活了枯草芽孢杆菌 SESY 的定殖相关基因、吲哚乙酸（IAA）合成基因及 l-半胱氨酸合成与代谢基因。这些基因的活跃表达，促进了菌株在油菜根际土壤和根部的有效定殖，并通过 IAA 合成促进了油菜生长。
（3）枯草芽孢杆菌 SESY 的 l-半胱氨酸合成和代谢能力在油菜的刺激下被显著提升。l-半胱氨酸被证实可以调控油菜体内多种硒代谢通路（包括酶促和非酶促代谢），显著提高其硒吸收和转化能力。此外，IAA 和 l-半胱氨酸共同影响了油菜植物激素代谢、氨基酸代谢及硒代谢相关基因的表达，这些基因的表达水平与油菜的硒含量和生物量显著正相关（p<0.05）。
Genes analysis related to Se absorption and metabolism pathway of Bacillus napus with B. cereus SESY treatment and L-cysteine treatment.
原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/pce.15278
来源：全球农业生态研究
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