近日，我院学者在解析中药丹参招募有益微生物以抵御胁迫机制方面取得进展。相关成果以“β-Elemonic acid mediated enrichment of Paenibacillus to help Salvia miltiorrhiza Bunge alleviate drought stress”为题，于2025年6月在《Microbiome》（中科院一区，TOP期刊）正式发表。学院2024届毕业博士研究生、民族医药学院在站博士后贾红梅和学院在读博士研究生周洁为论文共同第一作者，何冬梅副明升体育和严铸云明升体育为共同通讯作者，明升体育为唯一单位。

高温与干旱胁迫严重影响丹参的生长与活性成分积累，制约其药用价值。尽管已有研究表明微生物-植物互作可缓解气候胁迫，但丹参在高温干旱下如何通过根系分泌物调节根际微生物组以增强抗逆性，其机制尚不清楚。深入解析丹参根系分泌物与微生物群落变化之间的相互作用，将有助于揭示微生物缓解气候胁迫的潜在机制，并为提升药用植物的耐逆性提供理论基础。

研究基于多组学整合策略，采用16S rRNA与ITS扩增子测序、液相色谱-质谱联用（LC-MS/MS）代谢组学，系统分析丹参在温室条件下经历干旱、高温及复合胁迫时的生理生化响应及根际微生态变化。实验表明，与不接种处理相比，接种微生物可以使干旱胁迫下丹参叶片含水量提高约13%，叶绿素含量提升约78%，光合作用和营养吸收能力显著增强。相比真菌，细菌群落对气候胁迫更为敏感，其中Paenibacillus仅在胁迫处理组中显著富集，提示我们Paenibacillus可能是响应胁迫的关键微生物。进一步的合成菌群（SynCom）试验证实：含有Paenibacillus的人工微生物群落可显著提升丹参在干旱下的生长表现，并促进活性成分积累。通过OPLS-DA和Spearman相关性分析（|r| > 0.65），识别出与Paenibacillus富集强相关的一种由植物根分泌的三萜酸 β-Elemonic Acid，干旱胁迫下，施用β-Elemonic Acid可以显著富集Paenibacillus，同时施加β-Elemonic Acid和Paenibacillus显著提高了丹参的生物量，缓解了丹参受到的胁迫，表明β-Elemonic Acid是干旱胁迫下富集Paenibacillus的关键代谢物，qPCR 绝对定量实验证实β-榄香酸在干旱条件下显著促进Paenibacillus富集，进一步验证其为丹参在胁迫下呼救的关键信号分子。

综上所述，实验结果支持了之前报道的“呼救”理论，本研究中根际代谢物对气候胁迫因子的响应以及微生物群落的相关变化证实了在非生物胁迫下植物通过分泌代谢物以驱动微生物群落组装，同时，还获得了丹参根际中潜在的关键代谢物β-Elemonic Acid，这不仅为中药材抗逆栽培提供新路径，也丰富了植物-微生物互作理论。

该成果得到国家自然科学基金（81973416）、四川省自然科学基金（2025ZNSFSC0169）的支持。

全文链接：https://microbiomejournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40168-025-02154-2

                                                  供稿：药学院/西南特色中药资源国家重点实验室严铸云、何冬梅课题组