语言是人类社会信息传递的关键载体，而在植物与微生物的王国中，化学分子承担着类似功能。它们不仅参与调控双方的生命活动，更为人类应对全球气候变化背景下的粮食安全挑战，提供了全新的潜在解决方案。尽管我们已认识到这类化学通讯的普遍性，但如何解码这些 “化学密语” 的精确作用机制，仍是当前亟待攻克的重要科学挑战。
近日，王蒙岑课题组受邀在国际微生物学顶级综述期刊《Nature Reviews Microbiology》（IF=103.3）在线发表题为《Chemical whispers hidden in the plant and microbiota kingdoms》的植物微生物组领域的专题评述与展望文章。该文聚焦植物与微生物间以化学分子为核心的跨界通讯现象，梳理了领域内近期机制研究的典型突破，并剖析了当前研究中存在的空白与面临的关键挑战。
文章从双向调控视角系统整合了两项发表于2025年的里程碑式的研究成果，清晰呈现了植物与微生物间化学通讯的核心图景及生物学价值。首先，在微生物对植物的化学信号调控层面，张等人 (Cell 188, 3152–3166.e16) 通过多学科手段鉴定出水稻根际细菌分泌的环状二肽环（亮氨酸-脯氨酸），其可模拟内源激素结合受体OsD14，特异性调控水稻分蘖，为作物性状定向改良提供新靶点；在植物对微生物的化学调控层面，中英联合团队（Microbiome 13, 185）发现水稻OsC4H2与OsPAL06两个“M基因”，通过调控阿魏酸等苯丙烷类化合物合成，定向塑造根际微生物群落以增强抗病性，为植物化学信号介导微生物组组装提供关键遗传学证据与新资源。
文章进一步围绕化学通讯机制的研究空白与应用转化价值，递进式提出三大前沿科学问题：首先，自然环境中微生物对植物化学信号的差异响应机制及生态学意义，这是解析通讯特异性的核心基础；其次，在病原菌侵染等胁迫场景下，植物与微生物间的化学通讯网络如何动态重构，这直接关乎逆境适应机制的破解；第三，病原菌是否会借鉴宿主策略，通过招募微生物伙伴强化侵染，这将为病害绿色防控提供全新研究视角。文章指出，农业生态系统的开放性与复杂性使化学互作网络呈现显著动态性，既是领域研究的核心挑战，也是其创新突破的关键切入点。未来需推动传统学科与人工智能、合成生物学等新兴领域的跨学科融合，进一步破译植物与微生物间的“化学密语”，为全球气候变化背景下的粮食安全保障提供创新解决方案，助力人类与农业可持续发展。
王蒙岑教授为论文第一和通讯作者，浙江大学农业与生物技术学院为第一与唯一通讯作者单位。王蒙岑课题组长期致力于植物病害防治研究，近年来围绕水稻-共生菌-病原菌/环境互作机制与应用技术创新取得了一系列重要进展，并将部分基础理论成果应用于病害防控新技术的研发，为高效利用共生菌资源突破植物病害防控瓶颈奠定了坚实基础。本工作得到国家自然科学基金、浙江省自然科学基金重大项目、杭州市重点项目等资助。
原文链接：https://www.nature.com/articles/s41579-026-01278-y