杨培志教授率领的团队最近在《Plant, Cell & Environment》上发表了一项研究。团队构建了两种工程根瘤菌菌株，Plac-ipt和PkatG-ipt。他们给苜蓿接种这些工程菌，并进行了热胁迫试验。结果显示，这些工程菌能够显著减轻苜蓿在热胁迫下的倒伏、叶片脱水和黄化现象。株高分别提升了12.3%和17.6%，鲜重和干重也比对照组增加了四倍以上。 工程根瘤菌接种还能改善苜蓿的光合作用系统。叶绿素含量、净光合速率和气孔导度等参数都比对照组有明显提高。同时，工程根瘤菌能够增强苜蓿的ROS清除能力。接种工程菌后，叶片中H₂O₂和超氧阴离子的积累量分别降低了50.7%和14.9%。这个结果表明，这些工程菌能够有效减轻热胁迫带来的氧化损伤。 研究还发现，工程根瘤菌能够持续向苜蓿叶片输送反式玉米素（tZ）。激素检测显示，在整个热胁迫过程中，接种工程菌的苜蓿叶片tZ含量显著高于对照组。转录组分析发现了3420个基因在这些处理中出现差异表达。其中大量与热胁迫响应、光合作用、ROS清除相关以及类黄酮合成相关的基因都显著上调。 代谢组结果进一步揭示了这些差异表达基因的功能。在热胁迫下接种工程菌的苜蓿叶片中，没食子酸、阿魏酸和芹菜素等黄酮类和酚酸类物质明显积累。这些物质参与了ROS清除过程并增强了耐热性。 这次研究成果由博士毕业于西北农林科技大学的祁翔宇、副教授申小霞老师和上海大学教授罗利老师共同撰写。杨培志教授作为通讯作者领导了这项研究。他在西北农林科技大学就职期间曾作为通讯作者在一区Top期刊上发表多篇重要论文。