小麦是全球重要的主粮作物，土壤盐渍化威胁着全球超过13.8亿公顷耕地，是制约小麦稳产高产的主要非生物胁迫因素之一。当前，在现有品种背景下，小麦耐盐性普遍偏低、盐碱地适配品种缺乏，且传统研究对植物-微生物互作网络在逆境响应中的解析尚不深入，制约了盐碱地资源利用效率的提升，成为小麦产业绿色高质量发展的技术瓶颈。
针对这一科学问题，西北农林科技大学农学院吉万全教授团队聚焦“盐胁迫下全生物体（holobiont）系统性响应的分子与生态调控模式”，通过多组学整合分析，系统描绘了ABA信号时序动态与小麦-微生物跨界合作的关联图谱，揭示了ABA预处理与根际微生物网络自组织及小麦耐盐性增强之间的相关性，为协同实现盐碱地绿色利用与稳产增效提供了理论支撑与潜在技术策略。
近期，吉万全教授团队完成的题为“Salinity-induced holobiont dysregulation is mitigated with ABA priming via host-microbiome restructuring in wheat”的研究在Journal of Integrative Agriculture（《农业科学学报（英文）》，JIA）优先在线发表。
该研究以冬小麦主栽品种“西农511”以及11个不同小麦品种为材料，整合多组学分析发现200 mM NaCl胁迫会触发小麦生理抑制与根际微生物网络同步失调。ABA预处理（24 h）而非共处理，诱导以PP2C-CDPK-ABRE为核心的宿主转录预适应状态，该状态与根际关键网络连接器的涌现显著相关，且盐敏感品种恢复幅度更大。
主要发现如下：
严重盐胁迫引发宿主-微生物同步失调
200 mM NaCl处理后，小麦生长受抑、抗氧化酶活性下降，根际微生物网络从协作模式转为危机响应模式。表明，严重盐胁迫同时损害植物自身和根际微生物生态。
小麦根系生理指标以及土壤微生物变化
ABA预处理时机决定调控效果
盐胁迫前24小时施加ABA，能激活植物核心信号基因（PP2C、CDPK等），建立预适应状态；若与盐同时施加，则无此效果。这说明ABA必须在胁迫前“提前启动”才能发挥作用，时机是关键。
不同处理下微生物变化及关键模块基因表达模式
预处理重塑微生物网络，敏感品种获益更大
ABA预处理组出现独有的微生物网络连接器（变形菌等），形成稳定协作结构，而共处理组缺乏该结构。盐敏感品种恢复效果优于耐盐品种，表明该策略可用于盐碱地精准改良。
12个不同小麦品种在3中不同处理下的表型统计
ABA预处理介导的宿主-微生物模式图
本研究通过多组学整合分析，描绘了ABA预处理与小麦耐盐响应之间的关联图谱，并提出了宿主预激活—生态位重构—网络涌现—系统耦合的四阶段时序模型。该模型表明时间窗口与信号分子同等重要，ABA在盐胁迫前提前启动，、能够引导微生物在无胁迫期自组织为稳定协作网络。
该研究为后续攻关提供了明确的假设与靶点，也为“宿主导向型微生物组工程”应用于盐碱地农业开辟了新方向。
西北农林科技大学农学院吉万全教授和李停栋教授为该论文的共同通讯作者，博士研究生薛倩文为第一作者。本研究得到国家农业科技重点项目（NK2022060501和NK2022060503）的资助。
Cite the article: Qianwen Xue, Jingli Fan, Xiaoqi Zhao, Weixi Hao, Yanming Xu, Jiao Wu, Yuxi Sun, Fuhe Liu, Xue Shi, Xinlun Liu, Jixin Zhao, Changyou Wang, Chunhuan Chen, Pingchuan Deng, Tingdong Li, Wanquan Ji. 2026. Salinity-induced holobiont dysregulation is mitigated with ABA priming via host-microbiome restructuring in wheat. Journal of Integrative Agriculture, Doi:10.1016/j.jia.2026.07.032
https://doi.org/10.1016/j.jia.2026.07.032
Journal of Integrative Agriculture（《农业科学学报（英文）》, JIA）由中华人民共和国农业农村部主管，中国农业科学院与中国农学会主办，中国农业科学院农业信息研究所承办。综合性英文学术期刊，月刊。创刊于2002年，现任主编为中国科学院院士陈化兰。JIA主要栏目有作物科学、园艺、植物保护、动物科学、动物医学、农业生态环境、食品科学、农业经济与管理等。刊稿类型有综述、研究论文、简报以及评述等。全部论文在Elsevier-ScienceDirect (SD) 平台OA出版。最新SCI影响因子5.7，位于SCI-JCR农业综合学科Q1区。中国科学院分区农林科学1区。2016年以来先后获得中国科协等部委 “提升计划”“登峰计划”“卓越计划”项目支持。
转载本文请联系原作者获取授权，同时请注明本文来自王宁科学网博客。
链接地址：https://wap.sciencenet.cn/blog-3618084-1551699.html?mobile=1
收藏
