间作体系下丛枝菌根真菌与芽孢杆菌协同调控玉米根际代谢物积累促进生长的机制研究

研究人员通过整合根际代谢组与根转录组分析，探究了丛枝菌根真菌(AM fungi)和芽孢杆菌(Bacillus)在氮磷胁迫下对玉米-大豆间作体系的促生机制。发现共接种显著提升玉米干重及N、P含量，并激活根际色氨酸代谢和IAA信号通路，为间作优势形成提供了新见解。

　　

在氮(N)磷(P)双重胁迫条件下，科学家们发现玉米-大豆间作系统中，丛枝菌根真菌(AM fungi)与芽孢杆菌(Bacillus)的联合接种会产生奇妙协同效应。通过精密的根际代谢组(rhizosheath metabolomics)和根部转录组(root transcriptomics)双剑合璧，研究揭示了玉米根际悄悄发生的化学对话：

• 共接种使玉米干重飙升，氮磷含量显著提升，但对大豆影响较小
• 根际变身"代谢工厂"，色胺醇(tryptophol)和柚皮素查尔酮(naringenin chalcone)大量积累
• 基因表达谱显示，柚皮素合成通路基因集体"加班"，色氨酸代谢(tryptophan metabolism)和生长素信号(IAA-signal-transduction)通路也火力全开

更有趣的是，这些特殊代谢物就像"微生物诱饵"，既吸引AM真菌定殖，又为芽孢杆菌(Bacillus)打造豪华生长公寓。而根际积累的生长素(IAA)更如同天然生长兴奋剂，最终形成"微生物-代谢物-植物"三方共赢的完美闭环。这项研究为破解间作优势的化学密码提供了关键线索。