丛枝菌根真菌（AMF）与植物之间的共生关系，不仅促进植物生长，还能提高农业产量、降低成本，带来显著的经济效益。AMF通过影响根际微生物群落为植物提供益处，但其具体机制尚不清楚。
近日，南京大学杨永华教授团队在Environmental Microbiome 在线发表了题为Unveiling the hidden world: How arbuscular mycorrhizal fungi and its regulated core fungi modify the composition and metabolism of soybean rhizosphere microbiome的研究论文，本研究使用16S rRNA基因测序和非靶向代谢组学分析，选用Rhizophagus intraradices作为模型AMF，评估其在铝敏感大豆根际微生物群落中的作用，特别是在与病原真菌Nigrospora oryzae和磷溶解真菌Talaromyces verruculosus共生的情况下。南京大学杨永华教授、文钟灵博士和Aliya Fazal博士为该论文共同通讯作者。
研究发现，R. intraradices、N. oryzae和T. verruculosus的接种对土壤中的C、N、P含量及大豆的种子重量、粗脂肪和蛋白质含量等植物特性没有显著影响。然而，它们的接种改变了根际细菌群落的结构、功能和养分动态。特别是T. verruculosus与R. intraradices的共接种，增加了能固定氮的Pseudomonas psychrotolerans的相对丰度，这与植物在压力下向有益微生物发出求助信号的理论相关。R. intraradices还增强了与不饱和脂肪酸合成相关的代谢通路的表达，这被认为能提升植物在不利环境下的抵抗力。同时，N. oryzae的接种刺激了土壤环境中的应激反应，丰富了产多烯大环抗真菌抗生素的细菌属Streptomyces，并上调了与类固醇生物合成通路相关的两条抗菌代谢通路。尽管N. oryzae的接种丰富了Bradyrhizobium并提高了土壤脲酶活性，但对大豆的生物量和氮含量没有显著影响。最后，宿主生态位的细菌群落组成存在差异，大部分固氮细菌在根内生境积累，而Rhizobium vallis仅在根内生境中被检测到。
综上，本研究表明，AMF、相关核心真菌与大豆根系生态位之间复杂的相互作用，共同调节了大豆的生长、根际土壤养分动态及根际微生物群落的组成、功能和代谢。这些发现为我们理解植物与土壤微生物之间的互作提供了新的视角，对农业可持续发展具有重要意义。
原文链接：https://environmentalmicrobiome.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40793-024-00624-y
免责声明
