第八届青年地学论坛

植物分泌的根系分泌物在植物适应多种胁迫环境中发挥重要作用，关于根系分泌物对植物适应盐胁迫调控机制的研究不足。本文通过温室培养实验，基于广泛靶向代谢组和高通量测序技术探究三种盐胁迫（碱性盐、中性盐和混合盐）对羊草（Leymus chinensis）根系分泌物和根际微生物组的影响。结果表明：（1）羊草通过显著降低根表面积、根体积、根长以响应于碱性盐和混合盐胁迫，而通过增大根直径响应于中性盐胁迫。草根系在形态（表面积、体积、长度、直径），抗氧化活性（总抗氧化能力、可溶性蛋白与丙二醛含量、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶活性）方面对不同种类盐胁迫的适应均具有显著差异。(2)不同类型盐胁迫会影响羊草根系分泌物的种类和丰度，混合盐胁迫下分泌量呈显著增多趋势的分泌物数量最少，中性盐胁迫数量最多。不同盐胁迫下根际细菌组成显著不同，碱性盐和混合盐胁迫显著降低细菌多样性和丰富度，而中性盐对此无显著影响。不同耐盐微生物和具有促进植物吸收养分的细菌在根际富集，并通过微生物强相互作用和增加正相互作用来应对不同盐胁迫。(3)羊草在碱性盐胁迫下增加N,N-二甲基甘氨酸、2-羟基戊二酸、2-氨基异丁酸的分泌提升Roseococcus丰度进而调节抗氧化活性。在中性盐胁迫下增加L-亮氨酸-L-天冬氨酸的分泌提升Luteolibacter丰度促进植物生长，增加维生素 B3的分泌提升Bacillus丰度进而抑制盐胁迫，增加N(6),N(6)-二甲基-L-赖氨酸的分泌提升Fulvivirga丰度进而提高土壤磷有效性。在混合盐胁迫下增加异戊烯焦磷酸的分泌提升Echinicola丰度进而抑制盐胁迫。本研究显示羊草根系在形态、生理及根系分泌物方面对不同种类盐胁迫的适应机制不同。

羊草，根系分泌物，盐胁迫