如何增强植物对环境的适应能力和提高其生产力,一直是植物学领域长期探讨的问题。在雌雄异株植物中,常常显示出适应性和生产力方面的性别差异,但根际微生物如何影响这些植物的抗压能力尚不明确。本研究基于先前对杨树根际微生物与性别差异及宿主遗传效应的研究,进一步采用雄株和雌株杨树作为实验材料,结合代谢组分析与高通量测序技术,并利用新型生物信息学算法量化了雌雄异株杨树之间根际微生物网络的差异。研究旨在探讨细菌、真菌等微生物与杨树个体耐盐性之间的关系。
研究结果显示,相较于雌株,雄株杨树展现出更高的适应性和耐受性,这与其能够招募特定种类的微生物密切相关。细菌群落多样性有助于宿主抵抗逆境胁迫,而真菌群落多样性则相反,可能对宿主不利。此外,雄株杨树根际中的微生物胞外多糖(EPS)含量高于雌株,且雄株更倾向于富集耐盐细菌,而雌株则更多地聚集耐盐真菌。研究表明,在盐胁迫条件下,杨树通过分泌柠檬酸来吸引关键微生物,并通过微生物间的相互作用塑造整个微生物群落,从而减轻逆境带来的压力。此过程揭示了植物-微生物相互作用反馈机制,为进一步理解植物适应性与根际微生物群落之间的关系提供了新的视角和证据。