微生物记忆重塑根际群落以增强植物抗旱韧性的机制

本研究针对全球气候变化下草地生态系统干旱胁迫加剧的问题，由国内研究人员通过高通量测序与微生物移植实验，揭示羊草(Leymus chinensis)通过特异性招募根际微生物（如变形菌门Proteobacteria）形成“胁迫记忆”机制，显著提升植物相对含水量、脯氨酸及叶绿素水平，为草地生态恢复提供理论依据。

　　

全球气候变化导致干旱频率与强度加剧，对草地生态系统构成严重威胁。作为中国北方草甸草原的优势物种，羊草(Leymus chinensis)展现出卓越的抗旱能力，但其与根际微生物群落的互作机制尚不明确。本研究通过模拟短期干旱循环（0-3次），结合高通量测序与微生物移植实验，探究根际与非根际土壤微生物对干旱的响应及其对宿主抗旱性的调控作用。主要发现包括：（1）经历3次干旱循环（R3）后，根际微生物网络连通性较对照组（R0）下降63.3%，而非根际土壤仅下降11.6%，体现生态位特异性适应；（2）真菌群落对短期干旱应激响应迅速，而细菌类群（如变形菌门Proteobacteria）在连续干旱循环中呈现延迟但特异性的招募模式，表明存在时间分辨的功能协同；（3）移植R3根际土壤后，羊草的相对含水量、脯氨酸、叶绿素和可溶性糖含量显著提升，同时相对电导率和丙二醛含量降低，验证了微生物介导的“胁迫记忆”效应。这些发现阐明羊草通过定向招募根际微生物增强干旱适应能力，为草地生态韧性与恢复研究提供关键见解。