土壤磷原位过程| PLANT AND SOIL：根际磷酸酶热点：受玉米品种和磷添加影响的微生物介导的磷转化机制

文摘 2025-01-02 07:00 北京

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编译：贾蓉

原创微文，欢迎转发转载。

文章信息

原名：Rhizosphere phosphatase hotspots: microbial-mediated P transformation mechanisms influenced by maize varieties and phosphorus addition

期刊：Plant and Soil

2022年影响因子：3.9

在线发表时间：2024.12.23

通讯作者：郎明副教授

第一单位：西南大学农业科学研究院/资源环境学院

文章摘要

研究背景

根际是磷酸酶分泌的热点，有助于有机磷的矿化，从而促进植物对磷的吸收，但微生物在根际热点调控磷转化的机制还有待进一步探索。

研究方案

利用土壤酶谱法可视化了两种玉米基因型郑单958 (ZD958) 和先玉335 (XY335)添加磷后与酸性和碱性磷酸酶活性相关的根际热点，利用宏基因组测序研究磷酸酶热点内 P 循环基因和微生物群落的丰度和组成的变化。

研究结果

在相同磷条件下，ZD958的地上部生物量高于XY335。磷酸酶活性热点主要位于玉米根际，并随着磷添加而降低。具体来说，在ZD958 中，磷添加导致磷吸收和运输基因pstSCAB的丰度增加，而磷饥饿调节基因phoB和无机磷溶解基因gcd的丰度降低。在XY335 中，植酸酶编码基因( phy ) 的相对丰度随着磷添加而显著增加，并且与土壤有效磷(AP) 呈相关。在含有中心基因的微生物类群中，链霉菌成为土壤AP 的最重要预测因子，并且对于两种玉米基因型，链霉菌与AP 均表现出显著的正相关关系。

PhoR和PhoB调节pstSCAB和ugpBAEC转运系统以有效利用ZD958 中的磷源，而植酸酶( phy ) 从植酸中释放生物可利用的无机磷以满足XY335 中的磷需求方面起着关键作用。

这项研究强调，含有中心基因的主要属成为磷酸酶热点内土壤AP 的重要预测因子。此外，XY335根际热点区的P循环主要受r策略和K策略控制，而ZD958根际热点区的P循环则主要受K策略控制。

原文链接：

https://link.springer.com/article/10.1007/s11104-024-07164-x

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