叶圈和根际微生物对入侵植物Ageratina adenophora与本地植物种内竞争的影响

《Plant and Soil》：Effects of phyllosphere and rhizosphere microbes on intraspecific competition of the invasive plant Ageratina adenophora and native plants

植物入侵过程中种内竞争与微生物互作机制研究。通过入侵植物Ageratina adenophora与本土植物Senecio scandens、Achyranthes bidentata的对比实验，分析不同种子密度下叶片和根际微生物群落的功能结构及其对竞争性能的影响，发现同种微生物在入侵植物中具有显著促生效应，且病原相关微生物与生长相关微生物驱动了宿主特异性微生物效应。

　　

摘要

目的

入侵植物之间的种内竞争非常普遍；然而，叶际和根际微生物如何在不同幼苗密度下影响入侵植物与本地植物的种内竞争仍需进一步研究。

方法

在本研究中，我们使用了入侵植物Ageratina adenophora以及两种本地植物(Senecio scandens和Achyranthes bidentata)，来评估不同位置（叶际、根际）、植物来源（A. adenophora、S. scandens、A. bidentata）、幼苗密度（1株、2株、4株、6株）以及微生物来源（“活的”、“死的”）对植物竞争的影响。

结果

在种内竞争的情况下，叶际和根际微生物对A. adenophora的益处都大于无竞争时；叶际微生物更有利于A. adenophora的生长，而根际微生物则更有利于A. bidentata的生长。在没有竞争的情况下，叶际微生物（尤其是对本地植物而言）促进了宿主的生长。对于A. adenophora来说，在竞争条件下，同种微生物比异种微生物更有益；而对于S. scandens则相反。在2株和6株幼苗密度下，微生物对A. adenophora的益处大于无种内竞争时；在2株幼苗密度下，A. bidentata在竞争条件下生长得更好。高通量测序显示，根际和叶际的微生物群落具有不同的功能结构，其中与病原性和生长相关的微生物群落结构（ASVs）对宿主的竞争表现产生了特定影响。

结论

我们的发现有助于深入理解种内竞争过程中的植物-微生物相互作用，为物种共存和植物入侵机制提供了新的见解。