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农业微生物资源团队揭示III型分泌系统基因水平转移塑造根际有益荧光假单胞菌功能分化
发布者：管理员发布时间：2026-09-04作者：王静来源：农业微生物资源团队点击量：
近日，中国农业科学院农业资源与农业区划研究所农业微生物资源团队系统解析了T3SS在植物根际荧光类假单胞菌中的分布、结构与演化机制。相关结果以“Type III secretion system diversity in the Pseudomonas fluorescens species complex“为题发表于《新植物学家（New Phytologist）》。
Ⅲ型分泌系统（type III secretion system，T3SS）是许多革兰氏阴性病原菌与宿主互作的重要分子装置。然而，近年来在许多根际荧光类假单胞菌中也发现了T3SS的存在。研究团队历时5年，从我国15个省（自治区、直辖市）的48种作物、114份根际土壤样品中分离得到2633株荧光类假单胞菌。利用特异性探针筛选到110株携带T3SS相关基因菌株。通过全基因组测序，系统分析了43株T3SS阳性荧光假单胞菌基因组特征，并结合公共数据库构建了包含88株T3SS阳性菌株的数据库。研究发现，这些菌株分布于荧光假单胞菌种群的7个亚群，所携带的Rsp T3SS可划分为6种系统发育类型。进一步的系统发育分析和比较基因组分析表明，多次独立的水平基因转移事件在T3SS的传播和演化过程中发挥了重要作用，揭示了T3SS的传播与功能分化受生态位适应驱动。功能分析发现，T3SS阳性菌株普遍具有植物促生防病相关功能模块，部分Rsp T3SS能够介导植物细胞死亡反应，Rsp I型和Rsp II型代表菌株仍保留效应蛋白转运能力。
该研究突破了T3SS作为病原菌致病“专属武器”的传统认知，系统揭示了其在根际有益荧光假单胞菌中广泛存在且具有高度系统发育多样性的演化图景，深化了对根际微生物功能基因演化机制的认识，为理解微生物-植物互作中“致病”与“共生”功能分化奠定了理论基础。同时，该研究也为有益荧光类假单胞菌的安全性评估、生防菌株精准筛选与遗传改良提供了重要依据，并为定向调控植物-微生物互作奠定了重要基础。
中国农业科学院农业资源与农业区划研究所博士生廖开吉为论文第一作者，魏海雷研究员为论文通讯作者，博士生罗媛和四川省自然资源科学研究院庄启国研究员参与部分工作。研究得到北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室和中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资助。
文章链接：https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/nph.71510
