近日，資源環(huán)境學(xué)院根系生物學(xué)研究中心田江研究員課題組在《Plant, Cell & Environment》（中科院一區(qū)Top期刊）發(fā)表題為“Genistein exudation drives spatial root allocation and heterogeneous microbial communities to enhance phosphorus acquisition in soybean-maize intercropping”的研究論文。

 

　　大豆/玉米間作作為典型的豆禾互補(bǔ)種植模式，已被廣泛證實(shí)能夠協(xié)同高效地提升作物對(duì)土壤磷效率。然而，玉米/大豆根系交互對(duì)微生物異質(zhì)性分布及其在作物磷高效中的作用機(jī)制鮮有報(bào)道。本研究揭示了與玉米間作后，大豆根系分泌的染料木素通過調(diào)控根系的空間分布及根際微生物群落異質(zhì)性，促進(jìn)間作體系磷的高效利用。與野生型大豆相比，GmHAD1-2干涉株系由于減少了染料木素的分泌，不僅限制大豆根系向非交互區(qū)擴(kuò)展，還顯著降低了非交互區(qū)芽孢桿菌和交互區(qū)假單胞菌的豐度，最終抑制了大豆的間作優(yōu)勢(shì)。進(jìn)一步通過分離純化及回接試驗(yàn)證實(shí)，非交互區(qū)的芽孢桿菌可以分泌生長(zhǎng)素調(diào)控大豆根系生長(zhǎng)，而交互區(qū)的假單胞菌則主要活化根際土壤磷并增強(qiáng)根系磷吸收活性。綜上，根系空間分布特征及根區(qū)微生物群落異質(zhì)性對(duì)間作優(yōu)勢(shì)的形成具有決定性作用，且該過程受大豆根系染料木素分泌的調(diào)控。本研究揭示了大豆/玉米間作下根系分泌物驅(qū)動(dòng)的微生物分區(qū)效應(yīng)是植物提高磷吸收效率的重要策略，為優(yōu)化可持續(xù)間作體系提供新見解。

 

　　華南農(nóng)業(yè)大學(xué)根系生物學(xué)研究中心在站博士后張兵兵和在讀碩士研究生江華東、鄭桂填為該論文共同第一作者，田江研究員為通訊作者。研究獲得國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和科技創(chuàng)新2030-重大項(xiàng)目等項(xiàng)目資助。

 

　　論文鏈接：https://doi.org/10.1111/pce.70020