化学物质在植物与微生物的相互作用中扮演非常重要的角色。植物释放的化学物质稳定了植物与微生物互惠共生系统，微生物释放的化学物质也能对植物的生长产生促进作用；相反，植物中的化学物质还可被病原微生物利用对宿主造成危害。近年来，沈阳农业大学植物次生代谢产物与生物功能研究团队在植物与微生物互作研究中取得了进展。
入侵植物能够适应新的微生物环境是成功入侵的主要原因之一。微生物多样性分析发现，变形菌门细菌能够富集于三裂叶豚草植株的根际。进一步研究发现，三裂叶豚草根系释放的新颖倍半萜类化合物能够促进对植株有利的变形菌门细菌的生长，抑制对植株不利细菌的生长，表明根系释放的化学物质对根际土壤微生物群落具有调控作用，有利于三裂叶豚草对土壤微生物的快速适应促进其在东北地区的快速扩张。本研究首次从入侵植物三裂叶豚草-根际分泌物-微生物群落三者之间的作用关系探究了三裂叶豚草的适应能力，为三裂叶豚草在中国的适应性进化提供重要证据。在2022年4月18日，本研究在top期刊Science of the Total Environment上在线发表了题为Rootexudate sesquiterpenoids fromtheinvasive weedAmbrosia trifidaregulate rhizospheric Proteobacteria（doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.155263）的研究论文，博士研究生李红迪和康宗利副教授为论文共同第一作者。
芽孢杆菌属细菌大多对植物生长有利，但其促进植物生长机制尚不清楚。本研究从7株芽孢杆菌属细菌中筛选出一株对玉米和水稻具有显著生长促进作用的贝莱斯芽孢杆菌Bacillus velezensisWRN031。通过荧光标记发现，该菌株在玉米的初生根和侧根的成熟区显著积累。进一步通过化学导向分离和分析，发现WRN031菌株以1:2的比例向玉米根际土壤中释放非挥发性化学物质3S,4R-acetylbutanediol(1)和3R,4R-acetylbutanediol(2)。在根际分泌的浓度范围内，化合物1和2以及v/v=1:2的混合物对玉米和水稻的根系伸长均有显著的促进作用。本研究结果表明，WRN031菌株产生的非挥发性代谢物能够在根成熟区积累从而促进其宿主植物的生长。相关研究成果以Stereoisomers of non-volatile acetylbutanediol metabolites produced byBacillus velezensisWRN031 improved root elongation of maize and rice（doi.org/10.1021/acs.jafc.0c01352）为题，于2020年5月12日发表在top期刊Journal of Agricultural and Food Chemistry上，硕士研究生王安琪为论文第一作者。
病原微生物往往能够识别并利用植物的化学防御系统。苹果腐烂病菌（Valsa malivar.mali，Vmm）主要以苹果属植物为宿主，该病原真菌的侵染能够造成苹果树树枝的溃烂和果实的腐烂，严重时甚至能使得果树死亡。本研究明确了苹果腐烂病菌Vmm-30对苹果和野苹果中化学防御物质根皮苷的降解途径；首次发现Vmm-30能够利用这些降解产物促进自身分生孢子的萌发；诠释了苹果腐烂病菌如何攻破植物的化学防线，从化学防御物质的角度揭示了苹果腐烂病菌能成功侵染苹果属植物的原因，为苹果腐烂病的发生与防治提供理论基础。相关研究成果以Degraded metabolites of phlorizin promote germination ofValsa malivar.maliin its hostMalusspp.（doi.org/10.1021/acs.jafc.1c06206）为题，于2022年1月12日发表在top期刊Journal of Agricultural and Food Chemistry上，硕士研究生杨婉和博士研究生李红迪为论文共同第一作者。
