来源:张前兵发布时间:2026-09-04浏览次数:10
近日,我院马春晖教授、张前兵教授团队在紫花苜蓿(Medicago sativa L.)根系分泌物介导的根际微生物组调控机制方面取得原创性成果。研究结果以“Rhizosphere Engineering by Root Exudates: High-Yielding Alfalfa Recruits Functional PGPR to Sustain Soil Nutrient Availability Under Long-Term Cultivation”(根系分泌物介导的根际工程:高产苜蓿招募功能性PGPR以维持长期种植下的土壤养分有效性)在国际权威期刊《Plant, Cell & Environment》上发表(中科院1区Top期刊,IF:6.9)。
本研究基于为期8年(2018-2025)连续种植的定位试验,以95个苜蓿品种为材料,系统研究了高产苜蓿通过根系分泌物选择性招募根际促生菌(PGPR)以维持土壤养分有效性的机制。研究表明,相较于对照,高产苜蓿品种使土壤有机碳提高8.64%、全氮提高6.01%、中等活性磷组分提高1.62%;根箱试验证实,根系分泌物仅在微生物存在的条件下才能促进苜蓿生长;高产苜蓿根系分泌物中富含麦芽五糖、麦芽四糖、牛磺酸、N-乙酰-L-亮氨酸和天冬酰胺等代谢物,作为化学趋化物选择性招募Ensifer、Pseudomonas和Bacillus等功能性PGPR,并刺激其增殖与生物膜形成。从根际土壤中分离筛选的上述各属菌株均表现出固氮、解磷和产吲哚乙酸(IAA)能力,盆栽接种可显著增加苜蓿生物量。研究揭示了“根系分泌物-PGPR-养分活化-生长促进”的正反馈循环机制,为多年生豆科牧草基于微生物组的可持续生产与管理提供了理论支撑。

石河子大学动物科技学院为论文第一署名单位,动物科技学院孙延亮博士为该论文第一作者,动物科技学院张前兵教授为该论文的通讯作者。本研究得到了新疆维吾尔自治区重点领域科技攻关项目(项目编号:2023B02031)、新疆生产建设兵团杰出青年项目(项目编号:2026DB001)、国家自然科学基金(项目编号:32260347)的资助。
原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pce.70631
图文:孙延亮
审核:朱丽娜
复审:张前兵
终审:赵宗胜