环境因素而非微生物组或植物抗菌剂主导欧洲海蓬子中人源病原微生物的定殖

《Applied Soil Ecology》：HPMO colonization of Salicornia europaea is shaped by environmental factors beyond associated microbiome and plant-derived antimicrobials

本研究通过多地点采样分析，揭示欧洲海蓬子（Salicornia europaea）核心微生物组的结构特征及其对环境因子的响应机制。研究发现尽管植物自身产生抗菌物质，但其组织仍可被人源病原微生物（HPMOs）定殖，凸显有机质调控盐胁迫与微生物互作的双重作用，为盐渍农业安全生产提供新见解。

　　

^样品采集

从波兰（P1: Budzistowo, 54°09′58.3″N, 15°34′51.2″E；P2: Chrz?szczewska岛, 53°57′28.4″N, 14°45′00.7″E）和挪威（N1: Hestholmen: 59°19′00.9″N 10°43′13.6″E；N2: Otr?ya - Uglevik: 62°42′01.7″N 6°41′53.4″E）四个位点于2021年秋季采集大块土壤（无植物材料）和带有根际土壤的欧洲海蓬子植株。每个位点设置五个样方（1米×1米），每个样方采集五组植株（2-3株）及邻近土壤。

^{大块土壤和根际土壤参数}

大块土壤（BS）和欧洲海蓬子根际土壤（RS）的理化参数如表1所示。所有位点均受盐度影响，但其成因各异：科沃布热格盐水（近Budzistowo）与背斜构造中的裂缝渗流有关，而岛屿位点（P2, N1, N2）的盐化主要受海水入侵影响。波兰位点（P1, P2）土壤呈碱性（pH 7.90-8.30），挪威位点（N1, N2）为酸性（pH 4.10-4.90）。导电率（EC）显示P1盐度最高（BS: 6.41 dS/m），而P2有机质含量最丰富（BS: 23.8%）。值得注意的是，根际土壤的钠吸附比（SAR）普遍低于大块土壤，表明植物根系对钠离子的选择性吸收。

^{从土壤到茎叶：欧洲海蓬子的微生物多样性模式}

尽管前人研究过欧洲海蓬子的微生物组，但多聚焦盐度对群落结构的影响。本研究创新性地揭示了土壤理化性质如何塑造其组织相关细菌群落的多样性结构。通过16S rRNA测序发现，放线菌门（Actinobacteria）和变形菌门（Proteobacteria）在所有样本中占主导地位，但根际和根部更富集拟杆菌门（Bacteroidota）。微生物α多样性从土壤到茎叶显著递减，而β多样性分析显示不同生境样本明显分离。有趣的是，尽管存在位点特异性差异，Marinomonas、Hoeflea、Kushneria等属在各地植株中持续出现，暗示欧洲海蓬子存在由协同进化塑造的核心微生物组。冗余分析（RDA）进一步证实pH、有机质和钠离子浓度是驱动微生物群落构建的关键环境因子。

^结论

本研究结果表明，不同生境的欧洲海蓬子茎叶、根部和根际定殖着独特的微生物组，但诸多微生物类群仍表现出跨位点的稳定性，提示存在由协同进化塑造的核心微生物组。该核心微生物组可能通过产生植物激素、溶解磷酸盐等机制助植物适应盐胁迫。尽管各地植株茎叶的抗氧化剂含量相近，但有机质含量高的位点植株生物量更大，说明有机质可缓解盐胁迫对生长的抑制。更关键的是，尽管欧洲海蓬子自身产生抗菌化合物，但其茎叶中仍检测到大肠杆菌（Escherichia coli）、肠道沙门氏菌（Salmonella enterica）和单核细胞增生李斯特菌（Listeria monocytogenes）等人源病原微生物（HPMOs），且其定殖密度与土壤理化特性（如pH、有机质）显著相关。这些发现强调在盐渍环境中，环境因素而非植物抗菌剂主导HPMOs定殖过程，对生食海蓬子的食品安全风险评估具有重要启示。