近日,山东农业大学资源与环境学院解志红教授团队在Plant, Cell & Environment在线发表了题为“Soil microbiota modulates root transcriptome with divergent effect on maize growth under low and high phosphorus inputs” 的研究论文。山东农业大学为完成该论文的第一单位,王超副教授为该论文的第一作者,解志红教授为该论文的通讯作者。
植物根部周围存在着大量的土壤微生物,这些微生物中既有能够促进植物生长的有益菌,也有会抑制植物生长的有害菌。植物对磷缺乏的响应(PSR)基因不仅参与了植物内部信号传导和磷平衡的调节,还在植物与微生物之间的互动中扮演着重要角色。不过,现有的大多数研究集中在单个微生物种类与它们的宿主之间的关系上,对于宿主植物如何在转录层面综合应对土壤微生物群落的定殖,以及不同土壤磷含量如何影响这一过程,仍需深入探讨。
研究结果表明,在长期施用磷肥的情况下,土壤微生物群落的定殖导致了玉米PSR和防御机制的减弱,进而抑制了玉米的生长。相反,在磷含量较低的环境中,PSR和防御机制得到了更强烈的激活,这不仅有助于玉米更好地吸收磷,还促进了其生长。此外,一些PSR基因无论土壤磷含量如何,都会因土壤微生物群落的存在而持续表达。
总的来说,这项研究揭示了土壤微生物群落通过与土壤磷含量相关的方式,调整PSR和防御机制,从而对玉米生长产生不同的影响。
该研究得到了国家重点研发计划和山东省重点研发计划项目等的资助。