作物驯化提升磷获取能力但限制低磷条件下根系可塑性

本研究针对作物驯化如何影响磷(P)获取策略这一关键科学问题，通过比较10种作物及其野生近缘种在P充足(40 mg P kg?1 )和P缺乏条件下的根系形态生理特征，发现驯化作物通过增加丛枝菌根(AM)定殖率和根系分泌羧酸盐实现79%的P含量提升，但降低了比根长(SRL)和酸性磷酸酶活性的可塑性。该研究为解析作物驯化对植物-土壤互作的影响机制提供了新见解，对提高作物磷效率具有重要指导意义。

　　

磷是限制全球作物产量的关键因素，但磷肥过度使用导致不可再生的磷矿资源枯竭。与此同时，作物驯化如何改变根系磷获取策略仍是未解之谜。贵州大学等机构的研究人员通过系统比较10种作物及其野生近缘种的磷获取特征，揭示了驯化过程中根系策略的演化规律。

研究采用盆栽实验，设置P充足(40 mg P kg^?1
)和P缺乏处理，测定生物量、磷含量及根系形态生理指标。通过响应比量化性状可塑性，结合多变量分析解析策略间的权衡关系。

Effects of domestication on dry matter accumulation and P concentration under two P levels
数据显示驯化作物地上部生物量比野生种高62-90%，但磷浓度低8.2-9.9%。在缺磷条件下，驯化作物仍保持79%的磷含量优势，这与更长的根系和更高的AM定殖率密切相关。

Effects of crop domestication on shoot traits and plant P content
驯化作物表现出"双管齐下"策略：既通过增加根长强化土壤探索(P-scavenging)，又通过羧酸盐分泌激活难溶性磷(P-mining)。而野生种主要依赖酸性磷酸酶活性和高可塑性应对缺磷。

Conclusions
研究首次揭示驯化通过固定AM共生-羧酸盐分泌的协同策略提升磷效率，但以牺牲根系可塑性为代价。野生种表现出的高可塑性为未来作物改良提供了潜在靶点。该发现为理解驯化对地下性状的影响提供了新视角，对开发可持续磷管理策略具有重要启示。

论文发表于《Rhizosphere》，通过多学科交叉方法阐明了植物-土壤互作在作物驯化中的作用。特别值得注意的是，研究发现AM定殖与羧酸盐分泌存在协同效应，而比根长与酸性磷酸酶活性呈现显著权衡关系，这些发现为作物磷效率的遗传改良提供了理论依据。