BOB植物在地球上的生态系统中扮演着至关重要的角色，它们是初级生产者，通过光合作用将阳光转化为能量，为整个食物链提供基础。然而，由于植物的有限移动能力，它们与其他生物的互动方式非常独特。
植物与微生物、真菌、动物以及其他植物之间形成了错综复杂的相互作用关系，这些关系对于各个生态系统的稳定运行至关重要。举个例子，微生物与植物可以形成共生关系，微生物为植物提供养分和保护，而植物为微生物提供栖息地。真菌与植物的根系可以相互合作，促进养分吸收BOB。动物则依赖植物作为主要食物来源，它们可以作为草食者与植物建立食物链关系，同时也可以帮助植物传播花粉或种子。
本期Current Biology Plant Interactions《植物生态互动》特刊提供了大量评论、基础知识指南BOB、快速参考指南以及论文摘要，重点展示了植物与周围生物的互动方式。通过这些内容，我们可以更好地理解植物与微生物共生、与动物建立食物链关系，甚至与人类社会互动的重要性。
挥发性有机化合物（VOCs），特别是由食草动物取食引发的植物挥发性物质（HIPVs）越来越被认识到是介导植物组织间信息传递的主要媒介。最近的研究成果使我们对植物如何释放和感知VOCs的理解更加深入，有助于构建植物感知和释放机制的整合模型。这些新的机制性洞见有助于我们理解植物如何整合不同类型的信息，以及环境噪声如何影响信息的传输。同时，VOC介导的植物间互动的新功能不断被揭示。现在已知植物间的化学信息传递基本上影响了植物个体间的互动，此外，还影响了种群、群落和生态系统动态。最新的发展认为植物间的互动是连续的，一端是策略，另一端是种群内植物间的互惠有益的信息共享。最重要的是，基于最近的研究成果以及理论模型，可以预测植物种群会根据其互动环境演化出不同的通信策略。我们综合阐述来自生态模型系统的最新研究来说明植物通信的这种情境依赖性。此外，我们回顾了关于HIPV介导的信息传递的机制和功能的关键发现BOB，并提出了植物信息理论和行为博弈理论等概念联系，作为深入理解植物间通信如何影响生态和演化动态的有价值的工具。
在过去的四亿年里，菌根真菌与植物形成了对全球生态系统的形成和运行至关重要的伙伴关系。这些共生真菌在植物营养供应方面的重要性已被广泛认知。然而，菌根真菌在全球范围内将碳输送到土壤系统中的角色却鲜有研究。这一点令人惊讶，因为大约75%的陆地碳储存在地下，而菌根真菌恰好处于碳进入土壤食物链的关键节点。在本研究中，我们分析了近200个数据集，首次提供了从植物到菌根真菌菌丝的全球碳分配的定量估计。我们估计，全球植物群落每年向囊状菌根线e（二氧化碳当量），向外生菌根线 Gt的CO2e被陆地植物固定，至少被暂时地分配到菌根真菌的地下菌丝部分，这约等于当前化石燃料年度CO2排放量的36%。我们探讨了菌根真菌如何影响土壤碳库的机制，并提出了增强我们对通过植物-真菌途径的全球碳通量理解的方法。值得注意的是，虽然我们的估计基于最佳可用证据，但并不完美，应谨慎解读。但这已经是比较保守的估计，而且这项研究验证了菌根关系对全球碳动态的重大贡献，在全球气候和碳循环模型以及保护政策和实践中应包含菌根真菌的重要作用。
生物在自然生态系统中的互动关系构成了所有生态学研究的基石。如今，我们更需要深化对人类活动如何改变这些互动关系，进而威胁生物多样性和破坏生态系统功能的理解。历史上，物种保护的主要关注点是保护那些因狩猎、过度利用和栖息地破坏而处于危险的濒危和特有物种。然而，越来越多的证据表明，植物与攻击它们的生物在对全球变化的生理、种群和遗传（适应）反应的速度和方向上的差异，正在带来灾难性的影响，导致大规模的优势或丰富的植物种类的损失，尤其是在森林生态系统中。从美国栗树在野外的消失，到昆虫在温带森林生态系统中引发的大规模区域性破坏，这些优势物种的损失改变了生态景观和功能，并对所有规模的生物多样性构成了重大威胁。人类活动引入的物种，气候变化导致的范围转移，以及它们的组合，是这些深远的生态系统变化背后的主要驱动力。在这篇综述中，我们强调，我们迫切需要提高对这些失衡可能发生的认识，并提高我们的预测能力。更进一步，我们应寻求尽量减少这些失衡的后果，以确保保护整个生态系统的结构、功能和生物多样性，而不仅仅是稀有或高度濒危的物种。
两个并行的趋势正在推动我们对森林保护有更广阔的理解。首先，森林作为自然气候解决方案的重要性已经得到了广泛的认同，尤其是在政府和企业中。其次，森林地图的时空分辨率和追踪森林变化的便利性有了显著的提高。因此，参与和资助森林保护的主体正在发生变化：过去被视为与森林保护无关的部门和人群现在起着重要的作用，他们需要承担责任，并被激励或强制去保护森林。这种变化需要，也已经催生了更广泛的森林保护解决方案。评估保护措施的效果的需求推动了复杂的计量经济学分析的发展和应用，这得益于高分辨率的卫星数据。然而，目前对气候的关注，以及可用数据和评估方法的特性，都阻碍了我们对森林保护的全面理解。相反，它倾向于将树木视为碳储存，往往忽视了森林保护的其他重要目标，如生物多样性和人类福祉。尽管这两者都与气候结果密切相关，但这些领域并未与森林保护的规模和多样化保持同步。寻找这些在本地规模上发挥作用的“共享利益”与全球森林总量相关的碳目标之间的协同效应，是森林保护未来发展的主要挑战和领域。
植物生命塑造了动物适应的环境，并构成了食物网的基础。这对于我们人类祖先的狩猎采集经济体同样适用。然而，通过对植物的驯化和建立以植物为中心的农业生态，人类社会改变了植被，并将植物种类引入了新的地理区域。这些人与植物的互动最终共同演化BOB，推动了人口密度的增加，农业技术的发展，以及土地品种和作物群落的多样化。在考古学中，对保存的植物遗存（考古植物学）和作物基因组（包括古代基因组）的研究，已经改变了我们对驯化过程中人类与植物复杂关系的科学理解。近期的研究发现包括：驯化物种和文化的共同演化是一个漫长的过程，植物种群的适应是人类经济活动的无意识结果，而非有意识的育种，驯化发生在全球数十个地区，涉及不同的作物和文化，在不同的作物类型之间存在趋同演化，例如种子作物、块茎作物和果树。我们可以为植物定义七种通用的驯化路径。对于当代植物学研究的启示包括：过去的多样性的重要性；物种内的基因多样性有可能随着时间的推移而侵蚀，但也可以通过整合过程得到恢复；同样，农业生态系统内的多样性也经历了衰退过程，包括边缘化、丧失和“被遗忘”的作物，以及由于贸易和人类流动性带来的各种作物和品种的更新过程。
基因编辑（GE）技术使得作物性状的快速改良成为可能。由于抗病性通常由单一基因控制，并且持续受到快速变异的病原体的挑战，因此它成为了这项技术的理想测试对象。传统的方法在寻找新的抗病（R）基因以及将其融入优良品种的过程中具有瓶颈，主要原因是这些基因通常只存在于少数且杂交性弱的地方品种，并且其有效性可能只能维持几年。大部分植物的R基因编码的是位于质膜外部的受体（如受体蛋白和受体激酶）或者是位于内部的NOD样受体（NLR）。这两类受体都与激活病原体效应子配体的分子相互作用明确。随着R-效应器相互作用的结构数据的积累，出现了一些有希望的策略，可以科学地改变结合特异性BOB。这为直接改变优良品种提供了可能性，而不需要通过10-20年的杂交。此外，在GE已经成功应用于突变改造病原体感染所需的易感性（S）基因上。GE技术仍处于初级阶段，目前在美国只有四种被修改过的生物在种植。英语国家和日本似乎更愿意部署这些技术，而欧盟、瑞士和新西兰则显得更为保守。消费者对GE和传统的基因改造（GM）之间的差异并不了解。微小的GE改变可能不会被视为GM，这给了我们希望，当前抗病育种的瓶颈可能会得到缓解。
植物通过与固氮细菌形成共生关系以获取氮，这通常是限制植物生长的最主要的营养元素。内生共生固氮关系在多元化的植物谱系中普遍存在，从微藻到被子植物都有涉及，主要分为三种类型：蓝细菌、放线菌或根瘤菌。丛枝菌根菌、放线菌和根瘤菌共生关系中信号通路和侵染组分的大量重叠，反映出它们在进化上的关联性。这些有益的共生关系受到根际环境中的环境因素和其他微生物的影响。在这篇综述中，我们概述了固氮共生关系的多样性，相关的关键信号转导途径和定殖机制，并从进化的角度对这些互动与丛枝菌根菌关系进行了比较和对比。此外，我们还突出了最近关于环境因素调控固氮共生关系的研究，以便提供关于共生植物如何适应复杂环境的深入理解。
灰霉病菌属是一类真菌植物病原体，可以引起许多重要经济作物和园艺作物在采前和采后严重灰霉腐烂。该属与镰刀菌（Sclerotinia）和单孢（Monilinia）一起，属于子囊菌门中的镰刀菌科。大多数灰霉菌种属于寄主范围狭窄的专性病原体，但灰霉病菌（Botrytis cinerea）是一种广寄主性病原菌，全球范围内宿主植物超过1,400种。值得注意的是，我们对灰霉菌属的大部分了解都来自对灰霉病菌（Botrytis cinerea Pers. Fr.，有性世代为Botryotinia fuckeliana (de Bary) Whetzel）的研究，它是目前为止研究最深入的一种异化营养丝状真菌。灰霉病菌与寄主植物之间复杂的相互作用，以及灰霉病对经济的重要性，使其成为科学研究的重点。除了构成危害外，灰霉病菌还具有一面积极的一面，因为在适当的环境条件下，它被利用来制造甜酒已有很长历史。
灰霉病菌以其在不断变化的环境条件下感染不同植物物种和各种植物组织的能力而臭名昭著。它是许多园艺产品的最具破坏性的采后病原体之一。灰霉病的严重程度取决于寄主和灰霉病菌的基因型、接种菌量、被感染组织、寄主的生理状况以及感染后的环境条件（如光照和湿度）。灰霉病菌通常依靠空气流动传播其分生孢子，而自然降水、与昆虫接触和农业实践也是孢子传播的重要方式。重要的是，灰霉病菌的分生孢子可以在花瓣、萼片或其他植物空气部位发芽，但不会侵入内部组织，因此可以将灰霉病菌视为植物的一种内生菌。这种潜伏感染进一步增加了灰霉病菌的复杂性。此外，灰霉病菌具有高度可塑的有性生殖能力，这也是其在不利条件下存活的关键特征之一。无性孢子由于其较厚的壁，对脱水和紫外线具有耐受性，而休眠的黑色菌核可以在极端温度范围内存活。所有这些特点赋予灰霉病菌在多种环境条件下具有高度适应性。
值得注意的是，灰霉病菌经常发生遗传变异。灰霉病菌利用特异性的核酸内切酶HEG（大部分编码在I类内含子中）、内源蛋白质和其他自剪切遗传元件，使得包括寄主基因和其周围序列在内的基因组区域可以单向遗传。此外，灰霉病菌基因组中检测到低水平（1%）的可转移元件（TE）序列。重复诱导点突变是一种基因组监控机制，通过将重复序列中的C突变为T，导致长末端重复转座子突变和相对较低的GC含量（约46%），最终影响灰霉病菌的侵袭能力。此外，有多项证据表明，灰霉病菌可能通过水平基因转移从其他物种（包括植物或镰刀菌属）获取遗传物质。此外，一般认为感染过程包括早期阶段（形成局部坏死病斑）和晚期阶段（病斑快速扩展），最终导致病斑不断扩散。灰霉病菌在不同阶段可能分泌不同的毒力因子或效应蛋白。早期感染阶段会产生诱导局部坏死的因子，而第二阶段则产生诱导细胞死亡的因子。一些研究人员认为还存在一个中间阶段，此阶段细胞死亡尚未开始但自噬被抑制。越来越多的证据表明，从早期到晚期的感染过程中，毒力因子和植物毒素的分泌经过复杂的信号网络精细调节，这对于灰霉病菌的精妙攻击策略至关重要。目前只有少数蛋白质和代谢产物得到了充分研究，但其调控网络中有可能的效应蛋白，主导或共同触发程序性细胞死亡机制，尚待后续深入研究。
目前，化学杀菌剂的应用仍然是控制灰霉病最经济、最广泛的方法。然而，不当使用杀菌剂引起了公众对环境保护和食品安全问题的关注。现在必须研究开发高效、环保和低毒性的措施来应对灰霉病。生物防治，包括植物来源的生物活性物质和拮抗微生物，在限制灰霉腐烂方面显示出优势。然而，在田间试验中，这些生物制剂中只有极少数显示出持久的效果。最近的研究发现了一些证据或线索，用于进一步探索。例如，通过应用针对灰霉病菌麦角甾醇生物合成中三个关键转录本的合成双链RNA，成功降低了灰霉病菌在不同水果上的分生孢子发芽、菌丝生长和致病性。由于灰霉病菌能够传递跨物种的小RNA以抑制寄主基因表达，因此携带长末端重复转座子的灰霉病菌菌株更具侵袭性。因此，通过针对重复诱导点突变机制，以使这些重复转座子发生突变，产生致病性受损的灰霉病菌菌株。然而，这些潜在的新方法仍然需要进一步的开发和测试。
灰霉病菌（Botrytis cinerea）是一种对全球植物生产产生重大影响的真菌植物病原体。它能够在采前和采后引起许多重要经济作物和园艺作物的灰霉腐烂，导致巨大的经济损失。在全球范围内，灰霉病菌感染了超过1,400种植物。除了对作物产生破坏性影响外，灰霉病菌在特定环境条件下亦可以利用于制造甜酒。
灰霉病菌对各种环境条件具有很高的适应性，能够在光照、湿度以及其他环境条件的变化下感染不同的植物物种和组织。灰霉病菌的遗传变异使得研究人员对其进行广泛研究。这些研究为深入了解植物与病原体之间的相互作用、病原体致病性和感染进程等方面奠定了基础。
当前，化学杀菌剂是控制灰霉病最经济、最广泛的方法。然而，过度使用化学杀菌剂已经引发了环境保护和食品安全方面的公共关切。因此，开发高效、环保和低毒性的替代方法是当前控制灰霉病的急迫任务。生物防治措施，如植物源生物活性物质和拮抗性微生物，已显示出在限制灰霉病腐烂方面的优势。然而，在田间试验中，这些生物制剂中只有极少数证明具有持久的效果。最近的研究提供了一些线索和证据，用于进一步探索，但这些新方法仍然需要进一步的开发和测试。
相信通过积极寻求新的控制策略和深入研究灰霉病菌的生物学特性，我们将能够妥善应对灰霉病给农业带来的挑战，同时降低环境保护和食品安全方面的风险。
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