共生菌诱导蛋白酶簇

双倍定殖共生菌

水稻根特异表达的四个半胱氨酸蛋白酶基因簇，被共生菌诱导后能增强细菌定殖，而不影响抗病性与生长。

杨瑞 · Wang, Fei · Liu, Meng · 谢卡斌

International Journal of Biological Macromolecules 2025

参数信息

可培养细菌负荷降低倍数

2 ×

根部半胱氨酸蛋白酶活性降低百分比

52 %

根部半胱氨酸蛋白酶活性降低百分比

37 %

根部半胱氨酸蛋白酶活性降低百分比

27 %

技术优势

特异增强有益菌定殖

该基因簇受共生菌诱导表达，过表达后细菌定殖增加，且不影响抗病性和生长，避免了一般免疫调节带来的生长与防御权衡。

敲除显著降低菌群负荷

敲除该基因簇成员导致根部可培养细菌负荷降低约2倍，并通过16S rRNA测序证实17个细菌类群丰度下降，证明该基因簇是维持根际菌群所必需。

应用场景

• 水稻微生物组工程：利用该基因簇增强有益菌定殖，定向改造水稻根际微生物群落。
• 植物共生菌促生：通过过表达蛋白酶基因，提高共生菌在根部的定殖量，促进植物生长。
• 农作物根际微生物：该基因簇是调控水稻根际菌群的关键因子，可用于优化作物根际微生态。