根际微生物被称为植物的第二基因组，能在进化过程中与植物形成功能丰富的共生体（holobiont），对宿主植物的营养和健康发挥着重要的作用，有利于推动我国化肥减施、农药减量。植物根据自身功能需求装配根际微生物组的招募理论（Cry for help）已经广为认可，但是相比于重头招募，植物有没有更高效的利用根际微生物满足自身不同功能需求的机制？

植物可以通过根系分泌物信号与根际微生物进行跨界交流，根际促生菌是栖息于植物根际的“常备军”，通常具有促生和生防等多种功能。植物面临不同的功能需求时，除了重头招募装配满足其功能需求的根际微生物，是否通过跨界信号交流调控“常备军”的不同功能表达来满足其功能需求？这种理论上更高效的机制是否存在仍然未知。

近日，国际著名期刊《新植物学家》（New Phytologist）以“Listening to plant’s Esperanto via root exudates: reprogramming the functional expression of plant growth-promoting rhizobacteria”报道了农学院冯海超博士植物通过调控根际微生物不同功能的时序表达满足自身不同阶段需求的研究成果。

该研究通过转录组测序结合高通量荧光定量qPCR检测发现黄瓜不同发育阶段根系分泌物对典型根际益生芽孢杆菌（Bacillus velezensis SQR9）和假单胞菌（Pseudomonas protegens CHA0）的各类功能基因表达存在时序表达调控作用。作物萌芽期和幼苗期时抗病能力弱，此时作物对根际益生菌中能提高其抗病抗逆能力的功能需求度较高，根系分泌物促进益生菌生防功能相关基因的表达，同时抑制其促生功能相关基因表达；当作物从幼苗期进入营养生长期后，其自身抗病抗逆能力增强，此时作物对根际益生菌促生功能的需求度较高，根系分泌物促进益生菌促生功能相关基因的表达，同时抑制其生防功能相关基因的表达。

本研究提出了植物通过跨界信号交流调控根际微生物功能时序表达的新机制，是“根际微生物招募（Cry for help）”理论的拓展，也为开发调控微生物肥料功能的增效剂提供了研究思路和产品。

河南大学农学院青年英才冯海超博士为论文第一作者，南京农业大学张瑞福教授和荀卫兵副教授为论文共同通讯作者，该研究同时得到国家自然科学基金和国家重点研发计划项目资助。