解磷假单胞菌OP1通过宏基因组学揭示毛竹林土壤微生物磷循环特性及其生态调控机制

本研究通过宏基因组学分析，揭示了内生解磷细菌（PSB）Pseudomonas sp. OP1对毛竹（Phyllostachys praecox）林土壤磷循环的调控机制。OP1处理显著提升土壤活性磷（LP）、中度活性磷（MLP）和惰性磷（NLP）含量，并富集无机磷溶解（gcd、ppx）与有机磷矿化（phnW、phoN）功能基因，同时改变微生物群落结构，促进绿弯菌门（Chloroflexi）和慢生根瘤菌属（Bradyrhizobium）增殖。研究证实氮磷协同调控（如AN与P组分正相关）及微生物介导的磷转化途径，为减少化学磷肥依赖、提升竹林可持续经营提供理论依据。

　　

Highlight

本研究通过宏基因组学手段，系统揭示了内生解磷细菌（PSB）Pseudomonas sp. OP1对毛竹林土壤磷循环的微生物调控机制。OP1处理显著提升土壤活性磷（LP）、中度活性磷（MLP）和惰性磷（NLP）含量，并富集与无机磷溶解（如gcd、ppx）、有机磷矿化（如phnW、phoN）及磷转运（ugpC）相关的功能基因。同时，OP1改变了磷循环微生物的群落结构，富集绿弯菌门（Chloroflexi）和慢生根瘤菌属（Bradyrhizobium），而减少厚壁菌门（Firmicutes）和链霉菌属（Streptomyces）。Mantel测试表明土壤磷组分与碱解氮（AN）、磷循环功能基因及微生物群落显著相关，凸显氮磷协同调控及微生物介导的磷转化过程。

Conclusion

本研究为毛竹林土壤磷循环的微生物机制提供了新见解，重点关注内生PSB菌株Pseudomonas sp. OP1的影响。关键发现表明，PSB应用通过分别增加LP、MLP和NLP，显著增强土壤磷有效性。宏基因组分析显示，PSB上调了与无机磷溶解（ppx、gcd）、有机磷矿化（phnW、phoN）和磷转运（ugpC）相关的关键功能基因，同时改变了磷循环微生物的群落结构。这些发现突出了PSB在增强土壤磷利用效率和减少化学磷肥使用方面的潜力，为可持续竹林管理提供了理论依据。