「根际吞噬循环」

Dr James White和研究团队在2018年发表的论文

Rhizophagy Cycle: An Oxidative Process in Plants for Nutrient Extraction from Symbiotic Microbes https://www.mdpi.com/2076-2607/6/3/95

描述了植物和根际微生物间经由营养交换建立的共生关系，颠覆了传统对植物如何从土壤里取得营养的认知，对农作物的生产有重大意义。虽然他们目前发表的研究，都集中在种子发芽期的观察，但在国外用这原理实践以微生物形态为作物施肥的实践已取得一定的成效。「绿荫家园」也在香港的复元农场将这原则实践，收到类似效果。这里特别节译Dr James White论文的结论，解释这「根际吞噬循环」的过程，如何让植物与微生物之间进行营养交换。

「根际吞噬循环」是微生物在植物体内生活阶段和在土壤里自由生活阶段之间的交替过程。在植物体内时，微生物主要是以无壁原生质体（细菌的 L 型和真菌的真菌体）的形式存在，与宿主根中的细胞质膜密切相关。根细胞质膜将活性氧分泌到微生物上，这可能会减少根细胞内微生物的复制并导致微生物的营养物质泄漏。根细胞内的微生物触发根上根毛的形成，它们在伸长的根毛尖处离开根细胞，离开时会重造细胞壁，又再在土壤里自由生活，直至再被诱进入植物根中，完成一个循环。植物似乎通过以下方式在根际吞噬循环过程中操纵微生物：(1) 在幼苗期，在根尖周围以渗出物形式刺激根尖分生组织周围的细菌生长；(2)通过吸收包括丁酸在内的细菌发酵产物，使细菌上调毒力或内寄生因子；诱使细菌进入根尖分生组织的根细胞周质空间 ; (3) 让周质空间中的细菌接触根细胞质膜上的超氧化物，从而提取细菌中的营养物质，以及(4) 将幸存的细胞内细菌从伸长的根毛尖放回根际，使细菌能获取最多的新养分。

微生物参与根际吞噬循环的诱因可能是因为它们也受益于寄主植物提供的营养物质，包括根系渗出物和在植物体内生存阶段从根细胞渗漏的营养物质。

「根际吞噬循环」可被视为一种植物与微生物的共生关系，涉及植物和微生物都参与其中的营养交换。

图像译自Hannah Somerville 根据该论文描绘的信息图像，有助大众想象这复杂的过程如何进行。