综述：菌丝圈真菌-细菌-植物互作调控土壤-植物系统中磷的权衡

《Plant Science》：Hyphosphere Fungi–Bacteria–Plant Interactions Regulate Phosphorus Tradeoffs in the Soil Plant System

本综述系统阐述了丛枝菌根真菌（AMF）与溶磷细菌（PSB）通过菌丝圈互作，调控土壤有机磷（P）活化与植物吸收的生理生态机制。文章聚焦于AMF分泌碳化合物刺激PSB生长，进而协同促进磷酸酶分泌及有机磷（如植酸P）矿化的生化通路（如H+释放、有机酸分泌），揭示了菌丝-细菌-植物三方互作在提升植物磷营养、减少化肥依赖方面的潜力，为可持续农业提供理论依据。

　　

Review methodology

我们通过系统性文献检索，聚焦于丛枝菌根真菌（AMF）、溶磷细菌（PSB）及其互作对土壤有机磷动员和植物磷利用的影响。采用预定义关键词（如"arbuscular mycorrhizal fungus"、"phosphorus solubilizing bacteria"、"organic P"等）在多学术数据库中进行检索，筛选并整合相关研究，以全面评估AMF-PSB互作在磷循环中的角色。

Impact of AM fungi on soil microorganisms

AMF与植物形成的共生体是连接植物与土壤系统的桥梁。其菌丝网络（ERH）显著扩展了根系的吸收范围，同时菌丝分泌物（如碳化合物）为根际微生物（包括PSB）提供营养源，调控其生长与群落结构。研究表明，AMF菌丝表面及内部常定殖多种细菌，这种物理关联为微生物互作提供了独特界面。

Effects of PSB on soil organic P mineralization and plant uptake

土壤有机磷的主要形态植酸P需经磷酸酶（如植酸酶）水解为无机磷（如H₂PO₄^?）方可被植物利用。PSB是磷酸酶的重要来源，其通过分泌有机酸（如柠檬酸）、释放H⁺及铁载体等机制，溶解无机磷并矿化有机磷。PSB在根际的代谢活性显著高于非根际土壤，直接贡献于植物磷吸收。

Effects of the interaction between AM fungi and PSB on soil organic P mineralization

AMF与PSB的协同互作显著提升植物磷含量。双接种处理下，AMF促进根际PSB种群增长，而PSB提高菌根定殖率、土壤菌丝密度及磷酸酶活性。菌丝分泌物为PSB提供碳源，激活其磷 solubilizing 功能，同时PSB可能增强菌丝延伸，形成正反馈循环，优化磷从有机库向植物的输送效率。

The Effect of AM Fungi on the growth and P-solubilizing function of PSB

AMF通过菌丝分泌物（如糖类、有机酸）直接调控PSB的生长与功能。研究表明，菌丝圈内的PSB表现出更高的代谢活性与磷 solubilizing 能力。这种调控可能涉及微生物群落结构的重塑，特定PSB类群（如假单胞菌属 Pseudomonas 和芽孢杆菌属 Bacillus）在菌丝际富集，进而强化磷活化过程。

Effects of AM Fungi on the expression of phosphatase genes of PSB

AMF可能通过信号分子或营养调控影响PSB中磷酸酶基因（如植酸酶基因）的转录与表达。菌丝分泌物作为环境信号，诱导PSB上调磷酸酶合成相关基因的转录水平，增强酶蛋白分泌，最终提升有机磷矿化效率。这一分子层面的互作为理解AMF-PSB协同机制提供了新视角。

Conclusions

AMF-PSB互作通过碳-磷交换、菌丝物理传输、微生物功能调控等多途径，显著提升土壤有机磷的利用效率。菌丝圈为PSB提供了适宜的微生境，二者协同增强磷酸酶活性及磷溶解度，优化植物磷获取。未来研究需整合根系系统，以更全面揭示磷获取动态，为生态农业中微生物肥料的应用提供理论基础。