New Phytologist | 研究揭示土壤盐渍化在植物生长的迭代选择中加速微生物组的稳定！

全球气候变化正在增加环境扰动的严重性和频率。除了气温升高之外，气候变化还通过海洋酸化和土壤盐渍化等过程重塑栖息地空间，威胁着生物多样性和生态系统功能。气候驱动的土壤盐渍化是由降雨模式、降水率和海平面上升共同驱动的，是自然和农业系统的一个主要问题，并加剧了集约化土地使用（例如灌溉水和地下水位）。盐分胁迫显著损害植物生理和发育，但土壤微生物被认为能够减轻土壤盐分对植物的一些负面影响。植物可以在胁迫条件下改变甚至增加根系分泌物和根系沉积物，这可能允许它们在盐存在的情况下影响有益的根际微生物群落的补充（ISME | 中国农业大学研究揭示盐诱导招募特异根部细菌群落增强植物对盐胁迫的适应性！）。尽管各种微生物被认为在盐碱条件下支持植物生长，但并不清楚哪个分类群会产生巨大的影响。相反，有几种机制使微生物被认为能够促进盐碱地中的植物生长，包括营养物质的溶解、乙烯的减少和多糖的产生。因此，植物生长的促进可能来自于土壤微生物群落中许多分类群的贡献。

2021年10月6日，国际权威学术期刊New Phytologist发表了美国宾夕法尼亚州立大学Terrence Bell团队的最新相关研究成果，题为Soil salinization accelerates microbiome stabilization in iterative selections for plant performance的研究论文。

• 与气候变化相关的土壤盐渍化会增加植物胁迫并降低生产力。土壤微生物被认为通过多种机制减少盐胁迫，因此在这种条件下，不同的组合可以改善植物的生长。先前的研究表明，微生物组选择可以促进所需的植物表型，但具有高度可变性。本研究假设通过增加对植物的潜在益处，微生物组选择在盐渍土壤中会更加一致。
• 在盐处理和未经处理的土壤中，将芜菁根系微生物组（来自高生物量或随机选择的盆栽）转移到六个种植世代，同时详细评估细菌 (16S rRNA) 和真菌 (ITS) 组成。特别的是，增加一个回加对照（重新添加初始冷冻土微生物组）作为微生物组和植物表型选择的代内参考。
• 结果观察到微生物组选择对跨代植物生物量的影响不一致，但微生物组成始终与回加对照不同。尽管盐处理强烈影响微生物组成，但它并没有增加微生物组对植物表型影响的可预测性，但确实增加了微生物组选择趋于稳定的速率。
• 这些数据突出了微生物组选择过程中微生物组和植物表型轨迹的脱节，强调了标准对照在解释微生物组选择结果方面的作用。

图1. 微生物组选择的概念图

图2. 每一代中相对于回加对照的生物量变化

图3. 细菌（16S rRNA 基因）和真菌（ITS 区域）组成随时间的PCoA排序以及盐存在或不存在的情况

图4. 微生物组成相对于回加对照的差异

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