土壤肥力对马铃薯根际微生物群落组装的影响

《BMC Microbiology》：Dynamic shifts in rhizosphere bacterial microbiota mediated by soil nutrient limitations across developmental stages in potato

　　

摘要

背景

土壤肥力对植物生长发育有关键影响，并主导根际微生物群落的动态变化。

方法

为了阐明土壤肥力对马铃薯根际微生物聚集的影响，我们通过不同肥力水平和三个生长阶段马铃薯根际样品的 16S rRNA 高通量测序，预测了根际微生物群落的组成和功能变化。

结果

在此，我们证明马铃薯生长性状随土壤肥力水平而异，较高肥力促进植物生长和块茎产量。对不同土壤肥力水平和三个生长阶段的马铃薯根际样品进行扩增子测序揭示，α-多样性和 β-多样性主要受土壤肥力驱动，而非植物发育阶段。根际微生物群落的组装过程主要由随机过程主导。此外，共现网络分析显示，提高土壤肥力增强了微生物相互作用的复杂性。我们进一步鉴定出鞘氨醇单胞菌属、黏细菌属、鞘氨醇单胞菌属和链霉菌属作为区分三种肥力处理的保守标志属。此外，土壤总有机碳（TOC）、总氮（TN）、速效氮（AN）和总磷（TP）与黏细菌属的丰度呈显著正相关，但与鞘氨醇单胞菌属呈负相关。也测试了鞘氨醇单胞菌属对马铃薯植物的促生长效应。这些发现为土壤肥力对植物 - 微生物互作的调控机制提供了关键见解，并为通过肥力管理策略优化作物生产和土壤健康提供了科学依据。