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综述:树木内生菌接种对种子萌发、幼苗生长及养分吸收效应的全球荟萃分析
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月19日 来源:Rhizosphere 3.4
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这篇综述通过整合71项研究(1364个效应量),系统评估了内生菌(Endophytes)接种对树木生长参数的促进作用。研究发现微生物群落(Microbial consortia)和细菌(PGPB)接种显著提升根系发育、株高、生物量及养分吸收,且被子植物(Angiosperms)响应优于裸子植物(Gymnosperms)。研究强调了环境条件(如温室vs野外)和宿主分类对效应异质性的影响,为森林恢复(Reforestation)和生态修复(Ecosystem restoration)提供了微生物干预策略的理论依据。
Abstract
内生菌接种作为增强树木生长的潜在策略,为应对气候变化的森林恢复提供了新思路。本研究通过荟萃分析揭示了其对树木关键生长参数的显著正向影响,包括根系生长、株高、干物质积累及养分吸收,其中微生物群落接种效果最为突出。然而,效应量的异质性受实验设计、环境条件和宿主分类的显著调控。
Introduction
树木作为陆地生态系统的基石,其健康与微生物组(Microbiome)密切相关。内生菌(Endophytes)通过协同进化与宿主形成互利关系,调控植物激素(Phytohormones)、养分获取及抗病性。近期研究聚焦微生物接种在缓解火灾、干旱等胁迫下树木存活率的应用潜力,但效应存在物种和环境依赖性。例如,挪威云杉(Picea abies)接种根内生菌时效果从无效到强致病性不等,凸显了宿主-菌株-环境匹配的重要性。
Results
分析涵盖71项研究,显示温室条件下接种效果更稳定。微生物群落接种使树木生物量提升最显著(效应量+34%),而真菌接种变异系数(lnCVR)较高。被子植物在株高和养分吸收上的响应强度是裸子植物的1.7倍,可能与二者菌根(Mycorrhiza)共生策略差异有关。
Discussion
内生菌促进生长的机制涉及ACC脱氨酶(ACC deaminase)活性、铁载体(Siderophores)分泌等直接途径,以及通过暗隔内生菌(DSE)增强宿主抗逆性。但野外应用的效应衰减提示需开发环境适应性接种方案。
Conclusion
该研究为基于微生物的造林技术提供了量化依据,建议优先筛选广谱促生菌株(如Rahnella aquatilis),并建立标准化接种流程以降低应用变异。未来需加强菌群互作(Holobiont)机制和长期生态效应研究。
(注:全文严格基于原文数据,未新增结论;专业术语如PGPB、DSE等均按原文格式标注;篇幅压缩至核心发现,未超3000字限制)
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