《Plant Science》：Native AMF from wild
Paeonia ostii enhance root development
via PoCCD4-mediated hormone homeostasis and reshape rhizosphere microbiome assembly and function
编辑推荐：
•首次对濒危野生P. ostii根际AMF的分析。•从野生P. ostii根际分离出两种优势AMF物种。•AMF接种通过PoCCD4介导的植物激素通路促进植物生长。•AMF重塑土壤性质以及根际微生物组的组装和功能。引言在当代，全球约40%的陆地表面被用于农业活动，这是近几十年
• 首次对濒危野生P. ostii 根际AMF的分析。
• 从野生P. ostii 根际分离出两种优势AMF物种。
• AMF接种通过PoCCD4介导的植物激素通路促进植物生长。
• AMF重塑土壤性质以及根际微生物组的组装和功能。
引言 在当代，全球约40%的陆地表面被用于农业活动，这是近几十年来人口快速增长的直接结果（Lori等人，2022）。在多种环境条件下，定殖于植物根系表面和内部的根际相关微生物在维持植物存活方面发挥着至关重要的作用（Liu等人，2025a）。丛枝菌根真菌（AMF）是根际微生物群的关键组成部分，与约80%的陆生植物物种形成共生关系（Cheng等人，2012）。AMF不仅直接增强宿主植物的养分获取能力，还通过其广泛的菌丝网络塑造更广泛的根际微生物组（Xu等人，2026）。例如，AMF菌丝可以选择性地将菌根辅助细菌招募到菌丝圈中，从而重构根际细菌群落。这种协同作用进一步促进大豆生长，并加速土壤中多菌灵残留的降解（Peng等人，2026）。小麦根际中的AMF与细菌群落保持密切的相互作用，并有选择性地筛选出核心细菌组。AMF与这些核心细菌的协同作用可缓解微生物磷（P）限制，促进土壤有效磷和有机磷的转化与积累，从而提高小麦产量（Liu等人，2025b）。尽管在农作物方面取得了上述进展，但对于拥有独特根系结构和高度复杂根际互作的多年生园艺作物，AMF-植物共生机制仍知之甚少。
牡丹（Paeonia sect. Moutan DC.），芍药科多年生落叶灌木，在中国作为"花中之王"已有两千多年的栽培历史（Hao等人，2025）。由于其观赏花朵、可食用油以及用于传统医学的根部，牡丹具有很高的经济价值（Tong等人，2021）。其营养生长和包括牡丹皮苷和牡丹酚在内的生物活性次生代谢物的合成，都高度依赖于根系健康（Li等人，2018）。鉴于其巨大的经济重要性，牡丹的大规模栽培需求日益迫切。为提升栽培性能并推进生态农业实践，越来越多的研究者将目光投向了其根际微生物组。例如，在洛阳国家牡丹园（中国河南省）栽培的P. ostii 根际中，放线菌门（36.3%）为优势门，Microbacterium （21.1%）为最丰富属（Han等人，2011）。然而，在洛阳另一处牡丹种植园的另一项调查显示，酸杆菌门和变形菌门的丰度高于放线菌门（Zhang等人，2023）。关于AMF，在四川省彭州牡丹园P. ostii 根际中已检测到共九个AMF物种（Zy等人，2013）。尽管如此，目前关于AMF如何调节牡丹生长及塑造其根际微生物群落的研究仍然有限。此外，上述所有研究均仅关注栽培P. ostii ，而在非干预环境中与该物种自然协同进化的AMF群落的组成和功能则基本未被探索。
尽管AMF常被视为广适性真菌，但大量证据表明，植物-AMF共生关系中存在明显的宿主偏好性。例如，在一项针对六个黄瓜品种的研究中，Claroideoglomus claroideum 抑制了四个品种的生长；Rhizophagus irregularis 仅促进了一个品种的生长，而Funneliformis mosseae 对所有测试品种的生长均无可检测的影响（Ravnskov和Larsen 2016）。这些功能性差异可能源于宿主植物的主动调节机制，包括根部分泌物的产生，这些分泌物既能调节植物微生物组，又介导光合产物向特定AMF伙伴的选择性分配（Mony等人，2024）。不断积累的证据进一步表明，来源于目标物种原生栖息地的AMF分离株往往能发挥更优的生长促进作用。Bothe等人（2010）提出，稀有植物往往与特化的本地AMF形成共生关系，且此类本土菌株相较于广泛使用的广适性分离株更有利于植物保护。近期，Tapwal等人（2025）证明，本地AMF显著促进了缬草（Valeriana jatamansi Jones）的生长，并调节了其生物活性化合物的合成。这些发现共同表明，无论是农业生产还是生态恢复，利用本地协同进化的AMF资源可能比依赖市售的广适性分离株更为有效的策略。
在此，我们对中国河南省洛阳市阳山P. ostii （又称阳山牡丹）的原生栖息地根际进行了研究（Hong 2011）。在系统表征根际AMF群落结构后，我们分离出两种优势本土AMF物种，利用分子生物学和植物化学方法评估了它们对P. ostii 生长的功能及调控机制。此外，为评估本土AMF改善根际微环境的有效性，我们分析了土壤理化性质、微生物多样性和土壤病害抑制能力。通过涵盖植物生长响应和土壤微环境动态的综合性研究，本研究旨在阐明野生P. ostii 相关AMF群落的组成，并阐明优势本土AMF菌株影响宿主植物表现和根际条件的机制。本研究加深了我们对本土AMF、牡丹和根际微生境之间相互作用的认识，揭示了AMF与牡丹之间的协同适应机制。研究结果也为开发可持续的牡丹栽培体系奠定了理论基础。
章节摘要 实验材料与生长条件 从中国河南省洛阳市嵩县阳山（北纬33°52'，东经112°2'，海拔1200 m）采集了3株生长势一致的野生P. ostii 。去除根际表土碎屑和粗粒物质后，使用酒精消毒的铁铲在每个植株周围20 cm深度采集土壤（图1A）。根际土壤（RS）随后经10目筛（2 mm）过筛、风干，并按标准土壤处理规程保存。
对于AMF
野生P. ostii 根际AMF群落的鉴定 通过分离和形态学表征（图1A），在阳山野生P. ostii 根际土壤中共鉴定出7个属的11个AMF物种，包括Funneliformis 属（2种）、Sclerocystis 属（2种）、Glomus 属（1种）、Claroideoglomus 属（1种）、Racocetra 属（1种）、Acaulospora 属（3种）和Ambispora 属（1种）（图S2和表S2）。其中，AMF1和AMF6被鉴定为两种优势物种，孢子密度分别为每20 g土壤干重131和200个。
讨论 在本研究中，我们调查了野生Paeonia ostii 相关的本土AMF群落，并分离出两种优势本土AMF物种。接种实验表明，这些AMF同步促进根系发育并提高叶片光合效率。此外，我们揭示了AMF介导的根系生长促进作用涉及一种新机制，即PoCCD4 调控P. ostii 中油菜素内酯（SLs）和脱落酸（ABA）的稳态重塑。除了对宿主植物的直接影响外
作者贡献 Z.W.、N.F.、B.Z.、C.C.、W.J.、Q.S.和Y.L.构思了本研究。Z.W.、N.F.和Y.L.设计了实验。Y.S.、C.Y.和M.Y.进行了实验并分析了数据。Y.S.、Z.W.和Y.L.撰写了论文，L.L.、N.F.、B.Z.、C.C.、W.J.和Q.S.提供了意见。Q.H.、Q.S.和Y.L.获得了经费支持。所有作者均已阅读并批准了最终稿件。
数据可用性 本研究相关的RNA测序数据及共72组测序干净数据集（36组16S rRNA和36组ITS）的登录号已 deposited 于NCBI序列读段档案数据库（
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/) ），登录号为PRJNA1353820、PRJNA1353072和PRJNA1348891。本研究中产生或分析的数据集可从通讯作者处合理索取。
CRediT作者贡献声明 舒庆艳： 获取经费。郝青： 资源提供。李琳坤： 数据整理。张冰： 构思。Nicola Fuzzati： 指导、构思。蒋万恩： 构思。Charlotte Cavellec： 构思。温中岭： 论文撰写——审阅与编辑、论文撰写——初稿、可视化。李阳： 论文撰写——审阅与编辑、论文撰写——初稿、项目管理、获取经费。邵阳： 论文撰写——初稿、可视化、验证、方法论，
致谢 我们衷心感谢洛阳牡丹产业发展中心高级工程师黄智敏在野生牡丹采集过程中的慷慨协助。我们感谢中国科学院植物研究所刘正安研究员在牡丹种植方面的帮助。
本研究得到了中国科学院战略性先导科技专项（编号：XDB1120301）、国家自然科学基金（32401652）等的资助，
邵阳|温中岭|叶成伟|杨明凯|Nicola Fuzzati|张冰|Charlotte Cavellec|蒋万恩|李琳坤|郝青|舒庆艳|李阳
