2026年5月12日，我院戴传超课题组在Plant, Cell & Environment杂志在线发表题为Arbuscular Mycorrhizal Fungus System Recruits Sphingomonas spp. to Enhance Drought Resistance in Peanut的研究论文。该研究揭示了根际微生物群落通过跨界信号级联调控花生抗旱性的新机制，为理解环境胁迫下植物与微生物之间的协同互作提供了新的认识。

在全球气候变化背景下，干旱胁迫已成为限制植物生长发育的重要环境因素。花生（Arachis hypogaea L.）是重要的油料作物和经济作物，可为人类提供植物油脂和蛋白质。然而，花生在生长早期对土壤水分变化尤为敏感，易受干旱胁迫影响。尤其是在我国南方红壤地区，长期连作容易引发土壤板结、土传病原菌积累以及土壤理化性质退化等问题，进一步加剧干旱胁迫对花生产量形成的不利影响。因此，探索有效的花生抗旱调控策略具有重要意义。

前期研究表明，幼套近明球囊霉（Claroideoglomus etunicatum）能够提高花生的抗旱能力，但其潜在作用机制仍不甚清楚。除直接调控植物生理响应外，幼套近明球囊霉还可能通过影响根际其他微生物类群的组成与功能，与有益微生物协同作用，从而进一步增强植物的耐旱性。基于此，该研究进一步探究了幼套近明球囊霉接种对花生地下部细菌群落组装的影响。研究结果表明，来源于幼套近明球囊霉接种处理花生根际的细菌悬浮液能够显著提高花生的抗旱能力。研究人员进一步构建了土壤微宇宙分区体系，采集灭菌或非灭菌幼套近明球囊霉接种物处理下花生地下部不同区室的土壤样品，包括根室、菌丝室和原土室，并开展了 16S rRNA 基因高通量测序与分析。结果发现，鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas spp.）的丰度在接种幼套近明球囊霉的花生根室中显著增加，而在菌丝室中未显著增加。这一结果提示，该富集效应可能并非由幼套近明球囊霉菌丝直接介导，而主要与植物根际效应有关。随后，研究人员从幼套近明球囊霉接种处理的花生根际土壤中分离、纯化并鉴定获得一株鞘氨醇单胞菌 W9（Sphingomonas sp. W9）。进一步实验表明，鞘氨醇单胞菌 W9 不仅能够提高花生的抗旱能力，而且与幼套近明球囊霉联合接种时可进一步增强花生的耐旱性。

为进一步解析幼套近明球囊霉诱导鞘氨醇单胞菌 W9 发挥抗旱效应的机制，该研究开展了非靶向代谢组学分析。结果发现，L-半胱氨酸作为关键潜在信号分子，在接种幼套近明球囊霉处理的花生根际沉积物中显著富集。相关性分析和体外实验进一步表明，L-半胱氨酸能够促进鞘氨醇单胞菌 W9 的生长、生物膜形成和趋化性。进一步利用幼套近明球囊霉接种处理下获得的根际沉积物培养鞘氨醇单胞菌 W9，并结合发酵液非靶向代谢组学和菌体全基因组学分析发现，L-半胱氨酸可作为第一信号分子，调控鞘氨醇单胞菌 W9 中关键代谢通路相关基因的表达，促进其合成第二信号分子玉米素。无菌盆栽实验表明，外源添加玉米素能够显著增强花生抗旱能力。

南京师范大学生命科学学院戴传超教授为论文的通讯作者，南京师范大学博士生吴晓晗为论文的第一作者。张伟副教授与孙凯副教授对本论文作出了重要贡献。南京师范大学硕士生顾青云、已毕业博士生马晨雨（现单位：山东理工大学）、安徽农业大学硕士生张书源、南京师范大学博士生许明辉、硕士生袁睿、李浩然参与了该项研究。本研究得到国家自然科学基金（NSFC No. 32571876）、江苏省研究生科研与实践创新计划项目（KYCX23_1734）、江苏高校优势学科建设工程（PAPD）以及句容市科技计划项目（ZA2304）的资助。