三七为五加科人参属多年生草本植物，性喜温暖阴湿，是我国最具特色的中药材大品种，在治疗心脑血管疾病方面疗效显著，但三七在种植过程中存在严重的土传病害问题。目前生产中尝试用各种策略来减轻土传病害，如轮作、杀菌剂、土壤消毒和生防菌（PGPRs）等，但这些方法都存在一些局限性。
土传病害是限制作物健康生长的重要因素，土壤微生物失衡导致根腐病菌异常累积是引起土传病害爆发流行的关键因素。前期研究发现植物可以通过改变根部代谢和分泌吸引有益微生物来应对生物和非生物胁迫。尤其叶部病原菌侵染或昆虫取食会诱导根系招募有益微生物进入根际区域缓解根部病害的发生，但在常规耕作实践中由于无法控制其侵染强度而受限。
本研究利用代谢组学和微生物组学联合揭示了适当低光和高光胁迫下，三七适应地上光照胁迫改变根部黄酮类次生代谢物的合成和分泌，并调控地下根际有益微生物菌群组装来调控菌群平衡，应对土壤中的病害压力。具体表现为受低光胁迫调控的三七须根中的黄酮类化合物山萘酚能够抑制土传病原菌Ilyonectria destructans 的生长，同时募集Paenibacillus polymyxa 拮抗根腐病菌并促进三七生长。受高光胁迫调控的三七须根中黄酮类化合物香叶木素和槲皮素能够抑制土传病原菌I. destructans的生长，同时募集Arthrobacter sp. 拮抗病原菌并促进三七生长。此外，光照胁迫诱导分泌的其他黄酮类物质如香橙素和圣草酚可以募集PGPR菌Pseudomonas aeruginosa 在根际的富集。该研究表明地上部分适度的光照胁迫能通过“叶片—根系—根际微生物”轴调控根际微生物平衡，维持土壤健康。这一发现可为受控环境农业系统中通过调控光照促进植物健康健康提供理论依据，也进一步揭示了植物“生于忧患，死于安乐”的生存策略。
https://doi.org/10.1093/hr/uhae170
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https://doi.org/10.1093/hr/uhad134
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