综述：植物对磷匮乏的适应：从营养互作到细胞器功能

这篇综述系统梳理了药用植物根际微生物组与根系分泌物的互作机制，重点解析了连作障碍（CCOs）中自毒物质积累、微生物群落失衡与植物-土壤-微生物互作（PSM）的分子关联，为破解药用植物可持续栽培难题提供了理论框架。

　　

引言

连作障碍（CCOs）已成为制约药用植物栽培的关键瓶颈，表现为生长抑制、产量下降和土传病害加剧。约70%以根/根茎入药的药用植物受CCOs影响，其核心机制涉及根系分泌物介导的微生物群落重构与自毒物质积累。传统轮作休耕虽能缓解症状，但未能从根本上解决土壤微生态失衡问题。

土壤因素对微生物群落的影响

土壤pH是塑造微生物群落的关键因子，对细菌群落的调控强度显著高于真菌。药用植物根际作为物质交换热点，其特有的次生代谢物（如黄酮类、生物碱）通过"化感效应"选择性富集链霉菌属（Streptomyces）等有益菌，同时抑制土传病原菌^Fusarium的增殖。连作导致土壤酸化会显著降低_nirK型反硝化菌丰度，破坏氮循环平衡。

根系分泌物类型

药用植物通过根系释放有机酸（柠檬酸、苹果酸）、酚类（香豆素、阿魏酸）和挥发性有机化合物（VOCs）三类关键分泌物。其中酚酸类物质在连作土壤中积累至阈值后引发自毒效应，如人参皂苷Rb₁可抑制线粒体电子传递链复合体Ⅲ活性。有趣的是，黄酮类物质如染料木素（genistein）能特异性招募根瘤菌，揭示植物通过"代谢物语言"精准调控微生物组。

植物-微生物互作

宏基因组分析发现339株植物共生菌含有天然产物合成基因簇，如_NRPS（非核糖体肽合成酶）和_PKS（聚酮合酶）基因。番茄抗病品种根系分泌的系统素（systemin）可激活芽孢杆菌的抗菌肽合成通路，该机制在药用植物黄芩-荧光假单胞菌互作中同样存在。微生物群落重构会反馈影响植物JA/SA（茉莉酸/水杨酸）防御信号通路，形成双向调控网络。

结论与展望

破解CCOs需整合多组学技术解析"代谢物-微生物-宿主"三元互作，重点突破：①自毒物质降解菌株筛选；②合成微生物群落（SynComs）构建；③根系分泌物定向调控技术。发展根际微生物组工程将为实现药用植物生态种植提供新范式。