New Phytologist | 昆虫改变植物根际微生物组并通过植物-土壤反馈影响植物-昆虫互作！

植物-土壤反馈（PSF）可能影响植物-昆虫的相互作用。虽然植物的防御在地上和根部组织之间是不同的，但很少有研究在PSF的背景下研究食根昆虫。

2021年9月19日，国际权威学术期刊New Phytologist发表了荷兰瓦赫宁根大学Marcel Dicke团队的最新相关研究成果，题为Shoot and root insect herbivory change the plant rhizosphere microbiome and affects cabbage-insect interactions through plant-soil feedback的研究论文。研究人员在这里研究了植物的生长和对食根性高丽菜蝇（Delia radicum）幼虫的抵抗力是如何受PSF影响的。

研究人员用被食草动物侵扰的卷心菜植株调理土壤，这些食草动物通过植物介导的作用影响高丽菜蝇：食叶小菜蛾（Plutella xylostella）毛虫和甘蓝蚜（Brevicoryne brassicae），食根高丽菜蝇幼虫，或添加根际细菌猴假单胞菌（Pseudomonas simiae） WCS417r。研究人员分析了根际微生物群落，在第二组暴露于调节土壤的同种植物中，研究人员评估了生长、防御相关基因的表达和高丽菜蝇的表现。

根际微生物群落主要在地上和根部食草动物处理之间存在差异。加入猴假单胞菌并不影响根际微生物组的组成。植物地上部分的生物量、基因表达和植物对高丽菜蝇幼虫的抗性受到PSF的影响，其方式是特定的。土壤调节总体上减少了植物的地上部分的生物量，猴假单胞菌改良的土壤导致最大的生长减少。

总之，地上部分和根部的食草昆虫以不同的方式改变根际微生物组，对植物的生长和抵抗力产生影响，随后暴露在调节的土壤中。

图1 实验设计概述

图2 细菌（a）和真菌（b）根际群落的PCoA分析

图3 双簇热图显示不同含量的细菌（a）和真菌（b）扩增子序列变体（ASVs）

图4 茎上从底部算起的第2片叶子的大小（a）和高丽菜蝇侵染后的地上部分干重（b），生长在由暴露于食草动物、根际细菌接种或组合的同种植物调节土壤中的卷心菜

图5 高丽菜蝇成虫的出现（a）、后胫骨的长度（b），以及生长在由暴露于食草动物、根际细菌接种或组合的同种植物调节土壤中卷心菜植株的主根中高丽菜蝇18SrRNA的相对量（c）

图6 LOX6（a）、MYB28（b）、CYP81F4（c）、MYB72（d）和PDR9（e）在同种植物暴露于食草动物、根际细菌接种或组合的土壤中生长的卷心菜植株的主根相对基因表达

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