近日，我校生命科学学院朱军教授课题组在国际权威刊物Proceedings of the National Academy of Sciences of the U.S.A（IF为9.4）在线发表了题为Plant nodulation inducers enhance horizontal gene transfer of Azorhizobium caulinodans symbiosis island的研究论文。生科院凌军博士、王卉副教授为论文共同第一作者，朱军教授、钟增涛教授为共同通讯作者，李涛、吴萍、唐雨、郑会明等师生共同参与该工作，南京农业大学为论文第一作者单位和第一通讯单位。
基因水平转移（Horizontal gene transfer, HGT）可以赋予受体菌新的生理性状，是推进细菌进化的重要动力，对于寄生和共生的细菌而言，通过可移动的遗传元件来传播新的生理特性，不仅有助于受体细菌增加多样性和对环境的适应性，也对真核宿主和共生细菌之间的相互作用非常重要，然而宿主在此过程中的作用仍不清楚。田菁根瘤菌（Azorhizobium caulinodans）ORS571是以毛萼田菁（Sesbania rostrata）为宿主的根瘤菌，可以通过与毛萼田菁进行共生固氮来帮助宿主的生长。在ORS571基因组中含有一个87.6 kb的共生区域，其中包含了与结瘤、固氮等过程相关的基因，称为共生岛。该论文在国际上首次发现根瘤菌的共生岛可以跨属转移到其它根瘤菌中，使本来不能与毛萼田菁共生的受体根瘤菌获得固氮结瘤能力，这不仅提高了固氮效率，并且扩大了根瘤菌的宿主范围。在此过程中，宿主起了积极的促进作用，其根系组织分泌产生的类黄酮物质不仅可以诱导根瘤菌进行固氮结瘤，还能显著提高根瘤菌共生岛的水平转移频率。该研究揭示了宿主在细菌分子进化中的作用机制，并提供了拓展根瘤菌宿主范围的新思路，其研究结果还被Cell旗下微生物学进展领域知名期刊Trends in Microbiology（影响因子9.7）进行点评。
朱军教授课题组一直致力于微生物与宿主间相互作用的研究，此前曾在Cell Reports、Molecular Microbiology、Infection and Immunity、Journal of Bacteriology、Applied and Environmental Microbiology等期刊上发表多篇文章。本次发表在PNAS上的研究成果主要由我校学者主导并实质完成，法国农科院Catherine Masson-Boivin研究员和美国宾西法尼亚大学Nawar Naseer博士对文章撰写和修改提出了建议。
Trends in Microbiology 上对该研究成果的介绍链接：http://dx.doi.org/10.1016/j.tim.2015.10.007