植物根系与微生物建立多种多样的互作关系，其中，菌根真菌与植物共生能促进植物对矿质元素尤其是磷和氮的吸收；作为交换，植物将其光合作用合成的碳源提供给菌根真菌。宿主植物与菌根真菌之间的营养交换直接影响了生态系统中的关键土壤进程、碳循环以及植物的生长状况和对逆境胁迫的抗性，对植物和微生物生态系统有重要影响。近些年来，随着分子生物学和微生物组学等技术的发展和应用，在菌根共生信号识别、转导和营养交换与调控方面取得突破性进展，菌根真菌及菌根际微生物组对植物营养吸收的作用机制也逐渐得到关注和研究。

　　2023年2月28日，中国科学院分子植物科学卓越创新中心王二涛研究团队受邀在Annual Review of Plant Biology撰写题为“Mycorrhizal symbiosis in plant growth and stress adaptation: from genes to ecosystems”的综述论文。该综述在生理生态层面，系统总结了菌根共生在植物营养吸收和抵抗生物和非生物胁迫以及在生态系统碳循环中的具体作用，着重介绍了菌根际微生物组在植物和菌根真菌共生中的功能。在细胞分子层面，对丛枝菌根共生建立的细胞学过程和其中的信号转导及调控进行了概述，着重总结了磷和氮对丛枝菌根共生的调控。最后，该综述对菌根共生自调节（AOM）的分子机理进行了详细阐述，并对磷参与菌根共生自调节的可能分子机制进行了讨论，提出了菌根共生研究领域亟待解决的科学问题和未来的研究方向。该综述融合了宏观和微观菌根共生研究，以期能够架起菌根共生宏观和微观研究的桥梁。

　　中国科学院分子植物科学卓越创新中心王二涛研究组长期致力于植物-微生物共生的分子机理研究，建立了以脂肪酸为核心的植物-丛枝菌根真菌共生营养交换与调控的理论框架（Science, 2017; Plant Cell, 2022; Molecualr Plant-Microbe Interactions, 2022; Molecular Plant, 2018; Molecular Plant, 2017; Plant Cell, 2014等）；发现了菌根因子受体及其复合物，阐述了菌根共生转录激活的分子机制（Cell, 2021; New Phytologist, 2022; PNAS, 2021; Molecular Plant, 2019; Nature Communications, 2016; Plant Journal, 2015; Cell Research, 2014等）；揭示了微生物组的群落构建、稳态维持与植物互作的规律和机制（Nature Communications, 2022; Plant Biotechnology Journal, 2022; Molecular Plant, 2021; Science Bulletin, 2020）。

　　中国科学院分子植物科学卓越创新中心博士后石进彩和王孝林为该论文并列第一作者，王二涛研究员为通讯作者。本项目得到国家重点研发计划和国家自然科学基金委等研究项目的资助。

　　文章链接：https://www.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev-arplant-061722-090342

　　图：生态系统尺度上菌根共生的多样性与功能