2023年5月2日，国际著名综述期刊Current Opinion in Plant Biology在线发表了中国科学院分子植物科学卓越创新中心周峰研究组和瑞士洛桑大学Niko Geldner教授组联合撰写的题为“Spatiotemporal control of root immune responses during microbial colonization”的长篇评述，系统总结了植物根系免疫响应和根际微生物定植的时空性特征，并展望了新一代时空分辨技术在解析根系与土壤微生物互作机制中的应用潜力。

　　在自然条件下，植物通常一直暴露在大量微生物中。植物利用自身免疫系统来感知并抵御微生物的定植或侵袭以区分“敌”（病原微生物）、“我”（有益微生物），从而精确控制生长发育和免疫防御之间的动态平衡。目前，人们对于植物免疫的研究主要集中于植物的地上部，且对免疫响应的检测精度大多停留在组织或器官层面，在细胞学水平的研究还很有限。根系由于具有丰富的细胞类型、动态变化的发育过程、较完善的特异性细胞标记和丰富的分子遗传资源，是研究天然免疫时空调控的良好模型。土壤是蕴含微生物数量最多的环境介质，即使是很小部分的根系组织都可能定植有数以百万计的微生物。微生物定植于植物根系就如同人们居住在偌大的城市环境中。微生物在根系不同位置的生活环境可能截然不同，而且环境条件随时间变化也是动态的，因此需要在更精细的时空维度观察和解析“根系-根际微生物”的免疫应答与互作机制。

　　随着显微可视化、特异荧光标记、组织化学染色和高通量测序技术的快速发展，本文首先总结了近年来在细胞水平对植物根系免疫响应时空调控方面取得的研究进展，这有助于我们从微观角度深入了解根系天然免疫响应的时空分布。进一步，本文详细论述了局部细胞损伤诱发根系细胞再生和免疫响应的时空特征，这拓宽了我们对生物和非生物胁迫条件下根系局部免疫应答机制的了解。此外，通过论述根际微生物不同定植策略和根系免疫识别、互作方式的多样性，本文深入讨论了根系免疫响应的时空性对根际微生物群落空间结构和功能的重要影响。最后，随着多种最新的高通量可视化、高分辨率下一代时空分辨技术的设计和开发，本文展望了它们未来在解析植物根系与土壤微生物互作机制中应用潜力，这对理解根系发育和免疫防御背景下的根际微生物时空定植、信号识别和群落构成等具有重要价值。

　　瑞士洛桑大学植物分子生物学系博士后Huei-Hsuan Tsai（蔡慧萱）和中国科学院分子植物科学卓越创新中心助理研究员王家昌博士为论文共同第一作者，分子植物科学卓越创新中心周峰研究员和洛桑大学Niko Geldner教授为共同通讯作者。相关研究和本综述撰写得到了国家重点研发计划、中国科学院率先行动“引才计划”、European Research Council grant等项目的资助。

　　原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1369526623000341

Figure 1-植物根系免疫响应和微生物定植的时空分布特征