硒作为人体必需元素，其全球分布不均导致缺乏与污染并存。硒的生物利用度与毒性取决于化学形态：亚硒酸盐等有毒形态虽可用于农业生物强化，却易引发植物毒性及生态风险。微生物合成硒纳米颗粒为硒的安全利用提供了新途径;植物内生菌凭借其共生特性，在促进植物生长与硒形态转化方面展现出显著潜力。然而，目前关于硒氧阴离子在植物内生细菌中的转化机制尚不明确，这制约了其在农业生物强化与生态修复中的有效应用。

基于此，抗逆植物适应与筛选创新团队以具植物促生功能的内生菌Erwinia sp. PSI-03为对象，系统探究了其对亚硒酸盐的解毒机制。结果显示，在2 mM亚硒酸盐胁迫下，该菌株可在细胞内、外合成平均直径约57 nm的球形硒纳米颗粒。多组学分析表明，硒纳米颗粒的形成依赖于并行的酶促与非酶促还原途径：前者通过谷胱甘肽和L-半胱氨酸实现，后者则由亚硫酸盐还原酶cysI催化。γ-谷氨酰-硒-甲基硒代半胱氨酸为该过程中的关键有机硒代谢物。

在亚硒酸盐胁迫下，Erwinia sp. PSI-03代谢组与转录组发生广泛重编程，具体表现为谷胱甘肽代谢被显著激活，且细胞壁/膜维护、氧化磷酸化、双组分信号系统及DNA修复等相关应激响应通路协同参与调控。值得关注的是，即便在硒胁迫条件下，该菌株仍可持续合成多种植物促生物质，如生长素前体吲哚-3-丙酮酸、防御激素水杨酸以及乙酸。盆栽实验进一步证实，无论是在缺硒还是高硒（12 mg kg⁻¹ Se）条件下，接种Erwinia sp. PSI-03均显著促进了茶树生长。与未接种对照组相比，茶树叶片生物量分别提升52.8%和51.7%，整体生物量分别增加82.9%和49.6%。

该研究构建了一种内生细菌同步实现硒解毒与促进植物健康的范例，为农业与环境中的硒管理提供了可行的策略。相关成果以“Erwinia sp. PSI-03 Promotes Plant Growth and Detoxifies Selenite Through Selenium Nanoparticles Biosynthesis”为题，发表于生物学领域一区TOP期刊Plant, Cell & Environment。成都生物研究所博士生李柳为第一作者，尹春英研究员为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、四川省科技计划项目和西藏自治区科技项目等联合资助。

原文链接：https://doi.org/10.1111/pce.70356

图1 亚硒酸盐胁迫下，Erwinia sp. PSI-03合成硒纳米颗粒的透射电子显微镜与扫描电子显微镜观察

图2 Erwinia sp. PSI-03在亚硒酸盐胁迫下的代谢组分析

图3 Erwinia sp. PSI-03在亚硒酸盐胁迫下的转录组分析

图4 内生菌Erwinia sp. PSI-03介导的亚硒酸盐解毒、硒纳米颗粒生物合成及促进植物生长机制