摘要：近日，国际顶级期刊《自然·微生物学》发表了一项突破性研究，揭示了植物病原菌丁香假单胞菌（Pseudomonas syringae）通过“分工合作”策略高效感染植物的分子机制。这一发现不仅为理解微生物群体行为提供了新视角，还可能为农业病害防控开辟新思路。
导读：
近日，国际顶级期刊《自然·微生物学》发表了一项突破性研究，揭示了植物病原菌丁香假单胞菌（Pseudomonas syringae）通过“分工合作”策略高效感染植物的分子机制。这一发现不仅为理解微生物群体行为提供了新视角，还可能为农业病害防控开辟新思路。
Flagella display phenotypic heterogeneity in Pseudomonas syringae
令人惊叹的是，这两种细菌虽为同一克隆群体，却能通过动态调节基因表达实现“分工协作”——T3SS效应蛋白作为“公共物资”保护整个群体，而鞭毛细菌则负责开拓新领地。
Flagellar and T3SS expression display independent heterogeneous expression at the single-cell level
通过高分辨率显微成像，科学家首次捕捉到细菌在植物组织内的时空分布规律：
早期感染：T3SS高表达细菌聚集在植物细胞表面，专注免疫抑制。后期扩散：鞭毛高表达细菌向组织深处迁移，形成“逃离先锋队”。环境响应：在潮湿条件下，鞭毛细菌会主动脱离叶片，寻找新宿主，避免与坏死组织“同归于尽”。Flagellar and T3SS expression impact on bacterial growth
丁香假单胞菌可感染500多种植物，包括大豆、菜豆等经济作物。这项研究揭示了其致病力的核心策略：
靶向干预：未来或可通过阻断T3SS效应蛋白的“公共效益”或鞭毛运动性，削弱细菌协作。生态防控：调节环境湿度可能影响鞭毛细菌的传播效率。“这就像破解了细菌的‘团队密码’，”，“理解它们的社交行为，我们才能设计更精准的防治手段。”
Stochastic and spatially structured time-course distribution of flagellar and T3SS expression
表型异质性：相同基因的细菌通过随机表达差异实现功能分工，类似“细胞类型分化”。进化优势：T3SS和鞭毛的表达均消耗能量，分工可降低个体负担，提升群体存活率。空间协作：细菌在微观尺度上的结构化分布，堪比人类社会中的“职业分区”。论文信息：
Nieves López-Pagán et al. Pseudomonas syringae subpopulations cooperate by coordinating flagellar and type III secretion dynamics to facilitate plant infection. Nature Microbiology (2025).
DOI: 10.1038/s41564-025-01966-0
科学顾问点评：
“这项研究将单细胞技术与生态学思维结合，展现了微生物在复杂环境中的惊人适应性。” —— 未参与研究的植物病理学家评论
来源：农科最前线一点号