题目：小麦根系相关微生物群落在植物发育和氮肥共同作用下的变化
一作：ShuaiminChen
第一单位：中科院，河北省农业水资源重点试验室
发表年份：
杂志：Microbiome
影响因子：11.()
摘要：过去50年间中国农田化肥的大量投入不仅增加了作物产量，也带来了一系列的环境问题，因此我们需要进一步了解在养分过量投入的条件下，作物是如何塑造根际的微生物群落结构的，特别是如何通过根系分泌物及代谢物来影响微生物的。本研究测定了4个施氮水平下小麦分蘖期、拔节期、成熟期根际土和根的细菌真菌群落结构、根际土有机碳和活性碳、根系分泌物的有机碳和有机酸。
结果表明，植物生长发育和氮素投入驱动了小麦根区微生物群落结构的变化，植物生育时期对细菌的影响强于真菌。促进植物生长的根际菌（PGPR）中的许多菌也对氮肥投入产生了积极的响应，同时与有机酸及其丰度显著相关，这表明有机酸的分泌可能是植物应对氮输入的重要策略。这些结果为深入研究氮输入增加、碳有效性改变和根际微生物群落变化之间的关系提供了新的思路。
材料与方法：
①试验位于河北省栾城，分别于年11月，年3月和年5月取样，试验处理设置为小麦季0///kgN/ha。分别取根际土样和根样：根际土定义为根表面2mm的土；根用蒸馏水清洗后留待测定。
②碳的测定：根际土测定土壤有机碳（SOC）、土壤活性碳（SAC）；根系分泌物测定有机碳（ROC）、有机酸。
③测定根际土和根粉末的细菌真菌群落结构。
结果：
①根际土和根系分泌物中的碳：土壤有机碳供给了土壤食物网，强烈影响了氮循环。下图中，ab表示根际土SAC和SOC各处理各生育时期的含量，cd表示根中各生育时期各处理ROC和有机酸的变化。
②细菌群落对植株生长和氮肥的相应：下图a、b分别表示根际土和根各处理个时期优势门；c、e分别表示根际土和根细菌群落结构的主坐标分析；d、f分别表示细菌群落结构的不相似距离。
表1表示基于冗余分析的不同碳库对细菌真菌群落的解释度
表2表示不同碳库与细菌真菌群落的相关性
下图a、b分别表示根际土和根中主要细菌的相对丰度（左）及其与有机酸的关系（右）。
③真菌群落对植株生长和氮肥的响应
④细菌和真菌的相关性：下表表示根际土和根中相关的细菌和真菌属的数目；下图表示根际土和根中主要的细菌和真菌属的相关关系。
结论：
植物的生长发育和长期施氮都能强烈的影响根系相关微生物群落的结构，细菌的群落结构与ROC显著相关，真菌的群落与SAC显著相关。一些促进植物生长的根际菌群与有机酸和施氮水平相关，表明有机酸的分泌可能是植物应对氮输入的重要策略。本研究为深入了解集约化农业生态系统中微生物群落组成的变化如何介导和反映氮输入的影响提供了新的途径。
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