《Frontiers in Microbiology》：Microbiome–metabolome interaction reveals rhizosphere ecological, bioactive, and antioxidant responses of Paeonia lactiflora Pall. to intercropping and harvest timing
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研究人员采用扩增子测序进行微生物多样性分析，并采用非靶向代谢组学进行代谢物谱分析，随后整合数据集并进行相关性分析。研究人员通过高效液相色谱（HPLC）测定芍药苷含量，采用Folin–Ciocalteu法测定总酚含量，采用NaNO2–Al(NO3)3法测定总黄酮
研究人员采用扩增子测序进行微生物多样性分析，并采用非靶向代谢组学进行代谢物谱分析，随后整合数据集并进行相关性分析。研究人员通过高效液相色谱（HPLC）测定芍药苷含量，采用Folin–Ciocalteu法测定总酚含量，采用NaNO2–Al(NO3)3法测定总黄酮含量，并通过DPPH、ABTS、羟基自由基清除及FRAP assay测定抗氧化活性。结果表明，细菌群落中变形菌门（Proteobacteria）丰度最高，已分类属中以Subgroup_2相对丰度最高；真菌群落中子囊菌门（Ascomycota）在门水平占优势，Coniosporium为最丰富属。代谢组学分析经主成分分析（PCA）显示各组样本明显分离，四组两两比较鉴定出的差异代谢物主要为脂质、苯丙素类与聚酮类。功能富集分析表明差异主要关联代谢通路，尤其是氨基酸代谢、次生代谢物生物合成及ABC转运蛋白。此外，单作晚收（CS-4）是最大化药用品质的最优策略；间作条件下推荐中期采收（TZ-2/TZ-3），并结合年度气候调整以平衡品质与生态效益。综上，这些发现揭示了芍药在不同种植系统与采收期下的差异，为栽培策略优化提供理论基础。
研究背景方面，药用植物白芍（Paeonia lactiflora Pall.）的药理活性源于组织内积累的生物活性化合物，主要为次生代谢途径合成的产物，其中芍药苷、总酚与总黄酮为核心指标。种植模式与采收期显著影响次生代谢物积累，间作可改变土壤微环境、养分循环及根际微生物群落，但芍药–茶树间作体系下根际微生物与代谢物积累的动态关系此前缺乏系统研究，且间作是否改变高生物活性成分积累期仍不清楚。为此，研究人员在江西井冈山开展田间试验，设芍药单作与芍药–茶树间作两种系统，按20天间隔设4个采收期（TZ-1~TZ-4、CS-1~CS-4），每系统3次生物学重复，统一土壤与管理条件，联合扩增子测序、非靶向代谢组学及生理生化测定，解析微生物–代谢互作与品质形成机制。该研究发表于《Frontiers in Microbiology》，为白芍高品质栽培提供多维证据。
主要关键技术方法包括：根际土壤16S rRNA与ITS扩增子测序（Illumina MiSeq）表征细菌与真菌群落；根粉非靶向代谢组学采用UPLC–Orbitrap MS（正负离子模式）结合MS-DIAL预处理与KEGG注释；HPLC定量芍药苷，Folin–Ciocalteu法测总酚，NaNO2–Al(NO3)3法测总黄酮；DPPH、ABTS、羟基自由基清除与FRAP四种抗氧化assay；多组学整合经Pearson相关（|R|>0.6, p<0.05）构建微生物属–代谢物共现网络；α/β多样性、LEfSe、PICRUSt2与FUNGuild分别用于多样性、差异分类单元及功能预测；样本队列来源于江西井冈山同一批次健康白芍根系与根际土，分单作与间作各四采收期。
研究结果如下。3.1节“不同种植系统与采收期对土壤微生物的影响”中，分类组成分析显示细菌以Proteobacteria为主、Subgroup_2最丰，真菌以Ascomycota为主、Coniosporium最丰；间作组（TZ）Proteobacteria与Acidobacteriota稳定，Chloroflexi随采收渐降，子囊菌门变异系数仅0.33%，而单作组（CS）波动大。α多样性显示间作提升细菌Chao1/Shannon而单作提升真菌多样性；β多样性PCA与Bray–Curtis距离表明间作降低时间波动、维持群落稳态。LEfSe显示TZ富集Acidobacteriota、Subgroup_2、Acidothermus、Candidatus_Solibacter及真菌Talaromyces、Penicillium、Trichoderma、Archaeorhizomyces，CS富集Chloroflexi、AD3、RB41及Coniosporium。PICRUSt2预测细菌功能以萜类/聚酮、氨基酸、碳水化合物代谢为主；FUNGuild显示腐生型占85–99.5%，间作病原营养型（Pathotroph）比例（0.5–2.0%）低于单作（14.5–15.0%）。
3.2节“种植系统与采收期对代谢组的影响”中，PCA将24个样本按模式与时期分离（PC1 14.1%、PC2 11.2%）；四组两两比较分别获447、471、493、453个差异代谢物，类别以脂质、苯丙素与聚酮为主；KEGG富集20条通路，集中於氨基酸代谢、次生代谢物生物合成、ABC转运蛋白。
3.3节“微生物组与代谢组联合分析”中，Pearson网络（|R|>0.6）锁定15个核心微生物属与黄酮、萜类、酚酸等互作；TZ组Acidothermus、Candidatus_Solibacter分别与8-甲氧基-4-喹啉醇、异可卡灵等显著相关，CS组Purpureocillium、Vicinamibacteraceae与芍药醇、紫云英苷等正相关；黄酮类为根际微生物共现核心信号枢纽。
3.4节“生物活性成分与抗氧化活性分析”中，芍药苷含量CS-4最高（13.99 mg/g）、TZ-4最低（5.79 mg/g），TZ组中期（TZ-2）达峰，CS组持续升至晚期CS-4；总酚、总黄酮趋势一致。DPPH、·OH、FRAP、ABTS四种清除/还原能力均呈CS-4最高，TZ组峰值在TZ-2或TZ-3；双因素ANOVA显示采收期对所有7项指标主效应显著（p<0.05），种植模式对芍药苷/总酚/总黄酮/FRAP/ABTS极显著（p<0.001），交互作用均极显著。
讨论部分指出，根际微生物受根系分泌物筛选，间作通过稳定核心功能群（Subgroup_2、Trichoderma等）缓冲采收扰动，单作群落对时间更敏感；苯丙素类为酚/黄酮前体，间作早–中期激活该通路促积累，单作持续积累至晚收，晚期间作受遮阴与竞争抑制。PICRUSt2/FUNGuild为推演而非原位活性，未测土壤理化与微气候系局限。
结论部分翻译：本研究联合生理测定、微生物组与代谢组及多元统计，探讨白芍不同种植系统与采收期差异。细菌以Proteobacteria为优势门、Subgroup_2为最丰已分类属；真菌以Ascomycota为优势门、Coniosporium为最丰属。代谢组显示栽培方式与采收期改变根系代谢组成，差异代谢物富集于次生代谢物生物合成、氨基酸代谢与物质转运通路；微生物与代谢物关联网络中黄酮类与关键分类群正相关，提示潜在互作。单作晚收（CS-4）品质最高，间作中期（TZ-2/3）兼顾收获与生态效益且依年度气候调整。
