油茶低磷敏感与耐受品种根际与根内丛枝菌根真菌群落分异机制及其生态功能解析

本研究针对宿主基因型如何调控丛枝菌根真菌（AMF）群落以应对磷胁迫这一关键科学问题，通过对比低磷敏感型（CL3）与耐受型（CL40）油茶品种的根内（ES）和根际（RS）AMF群落特征，揭示了两种截然不同的磷获取策略：CL3依赖AMF介导的磷吸收（Glomeraceae优势定殖），CL40则通过提升有机酸（柠檬酸/草酸）和酶活性实现磷活化。研究阐明了pH、有效磷（Avail-P）和有机酸是驱动AMF群落分异的关键因子，为作物基因型-微生物互作调控提供了新见解，对可持续农业中磷资源高效利用具有重要指导意义。

　　

研究背景与科学问题
在农业集约化导致土壤退化和磷肥过度使用的背景下，如何通过生态集约化途径实现作物磷高效利用成为全球性难题。丛枝菌根真菌（AMF）作为植物-土壤互作的"生物桥梁"，其与宿主的共生效率直接影响磷循环，但宿主基因型如何塑造不同生态位（根际与根内）的AMF群落仍存在认知空白。油茶作为重要木本油料作物，其主产区普遍面临土壤磷匮乏，而不同品种对低磷胁迫的响应差异为解析基因型-微生物互作提供了理想模型。

研究设计与技术方法
江西省宜春市油茶种植基地采用完全随机区组设计，选取低磷敏感型CL3与耐受型CL40品种进行田间试验。通过高通量测序分析根内（ES）和根际土壤（RS）AMF群落，结合菌根定殖率测定、土壤理化性质（pH、Avail-P）、有机酸（柠檬酸、草酸、莽草酸）含量及磷酸酶活性检测，系统比较了两品种的磷获取策略差异。

研究结果
AMF colonization rate
CL3的总定殖率和菌丝定殖率分别比CL40高22.61%和38.57%，表明低磷敏感品种更依赖AMF共生。

AMF community structures and diversity in RS and ES
根内检测到1384个差异ASVs，CL3的ASVs数量显著高于CL40。Glomeraceae在CL3根内占据主导地位，而CL40根际表现出更低的pH、更高的有效磷及有机酸含量。

Discussion
研究首次揭示油茶品种通过"双轨制"调控磷获取：CL3通过莽草酸途径招募Glomeraceae强化AMF共生，CL40则通过分泌柠檬酸/草酸协同提升磷酸酶活性实现化学磷活化。这种分化与根际pH、Avail-P的梯度变化显著相关，说明宿主可通过代谢途径选择性地塑造不同生态位的AMF功能群。

Conclusions
该研究为作物基因型-微生物互作理论提供了实证支持：在相同田间管理下，植物可通过遗传背景驱动形成截然不同的磷获取策略——"AMF依赖型"或"化学活化型"。这一发现对定向选育AMF高效共生品种、优化磷肥管理具有重要实践价值，相关成果发表于《Applied Soil Ecology》。研究同时指出，未来育种需兼顾根际化学特性与微生物组调控的协同效应，以实现真正的生态集约化生产。