中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物營(yíng)養(yǎng)團(tuán)隊(duì)揭示玉米基于功能需求為原則的根際微生物群落組裝策略

近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所植物營(yíng)養(yǎng)團(tuán)隊(duì)在玉米根際微生物組裝機(jī)制方面取得重要進(jìn)展，相關(guān)成果以“Maize functional requirements drive the selection of rhizobacteria under long‐term fertilization practices”為題發(fā)表在《新植物學(xué)家》（New Phytologist）（IF=“9.4）上。
 
　　肥料是糧食安全的重要保障，但過量施用化肥也造成了系列環(huán)境問題，因此化肥減施增效是當(dāng)前農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展亟需解決的關(guān)鍵問題。作物根際是養(yǎng)分吸收的重要界面，通過調(diào)控作物根際微生物結(jié)構(gòu)和功能可以有效提高作物養(yǎng)分利用效率，是化肥減施增效的重要途徑。然而，根際微生物組在不同土壤類型和養(yǎng)分水平下的組裝策略仍然不清楚，這也限制了它們?cè)谵r(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的廣泛應(yīng)用。
 
　　本研究通過評(píng)估不同土壤類型、施肥條件和基因型的玉米根際微生物組裝機(jī)制和功能，發(fā)現(xiàn)宿主選擇、土壤類型和施肥處理等確定性過程共同塑造了根際微生物組的結(jié)構(gòu)和功能。在長(zhǎng)期不施肥條件下，為了適應(yīng)養(yǎng)分脅迫環(huán)境，玉米從土壤中招募了更多參與碳、氮、磷循環(huán)和嘌呤代謝等功能的根際微生物，尤其是一些關(guān)鍵的固氮微生物，然而這些有益功能在不同的土壤中由不同的物種執(zhí)行完成，表明玉米基于功能需求的根際微生物組裝策略，這項(xiàng)工作為農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中根際微生物組的定向操縱和高效利用提供了理論支撐。
 
　　中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所張儷予博士后和袁亮研究員為論文共同第一作者，艾超研究員和張會(huì)民研究員為共同通訊作者，周衛(wèi)院士等參與指導(dǎo)了該項(xiàng)研究。該研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2022YFD1900900）、國(guó)家自然科學(xué)基金（32322076和32272817）等項(xiàng)目資助。
 
　　原文鏈接：https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/nph.19653




日期：2024-03-18