植物能“點外賣”嗎？
可以。它會請土壤裏的微生物幫忙送“營養外賣”，有的送磷，有的送氮。但問題來了，植物細胞外有層厚厚的“牆”，微生物怎麼進到植物身體裏進行合作？
其實，這些有益微生物都持有植物發出的“邀請函”。早在4-5億年前，植物與叢枝菌根真菌建立共生關係，真菌在土壤中形成龐大的菌絲網絡，幫助植物高效吸收磷，約80%的陸生植物都具備這個能力。約6000萬年前，豆科植物進一步演化出專屬技能——和根瘤菌共生，可與根瘤菌協同將空氣中的氮氣變成植物能利用的氮源。這兩種共生關係的訊號傳遞，共用著一套基因模塊，被稱為“共生共亯訊號通路”（CSSP）。
2026年3月5日，中國農業大學生物學院梁鵬博團隊在《科學》（Science）發表了Nanodomain-localizedformingatessymbioticmicrobialentryinlegumeandsolanaceousplants的研究論文，揭開了這套通路裏的“開門密碼”。該研究發現，豆科植物蒺藜苜蓿中Formin家族蛋白SYFO2介導的根瘤菌胞內侵染分子機制，以CSSP類基因的共生演化為線索樞紐。該機制不僅是豆科植物與根瘤菌共生所必需，也主導著豆科植物和非豆科作物蕃茄中菌根真菌的胞內侵染行程。
梁鵬博團隊發現，SYFO2就是植物為微生物量身打造的“守門人”，專門負責為它們“開門引路”。
在豆科植物苜蓿中，SYFO2是根瘤菌侵染根毛、起始侵染線形成的主導因數。接種根瘤菌後，SYFO2在苜蓿根毛細胞膜上呈現為特定的納米微區（Nanodomain），並與支架蛋白SYMREM1發生物理互作，二者共同驅動蛋白質液-液相分離來形成局部細胞微絲調控樞紐，進而引發細胞膜內陷，最終形成根瘤菌進入宿主細胞的通道—侵染線，該過程中SYFO2的轉錄水准受根瘤共生特异轉錄因數NIN調控。
圖A根瘤菌侵染宿主根毛細胞的細胞微絲重塑，圖B叢枝菌根侵染宿主的皮層細胞
不僅是根瘤菌，SYFO2同時掌管著叢枝菌根真菌的“進門流程”。在真菌侵染苜蓿根部時，其轉錄水准在預侵染和早期侵染細胞中被特异啟動，其蛋白亞細胞定位在菌絲進入宿主細胞及早期分枝結構處特异表達。
研究團隊還發現，這套“開門機制”並非是豆科植物的“專屬技能”。在蕃茄等非豆科作物裏，SYFO2的同源基因依然完整存在。研究團隊在蕃茄中异源引入苜蓿NIN蛋白，可成功啟動蕃茄內源SYFO2的表達，揭示了根瘤菌早期侵染這一遺傳通路框架在非豆科作物中的工程化潜力。
根瘤菌、叢枝菌根侵染豆科植物和非豆科作物蕃茄的保守分子框架及工程化策略
這項研究闡明了植物細胞內細菌與真菌共生建立的共性機制，也為未來增强或設計作物與有益微生物的共生關係提供了新思路。
據瞭解，本研究由中國農業大學植物抗逆高效全國重點實驗室梁鵬博研究員擔任通訊作者，德國弗萊堡大學ThomasOtt教授為共同通訊作者，在讀博士生喬李錦、孫恒為論文共同第一作者。研究得到了國家重點研發計畫項目、國家自然科學基金專案、拼多多-中國農業大學研究基金等多個項目的資助，國內外多家科研機構的學者為研究提供了重要的指導與科技支撐。
科學性稽核：梁鵬博中國農業大學生物學院