New Phytologist | 德国慕尼黑大学研究揭示根瘤内生菌影响根部共生结瘤！

豆科植物已经进化出与固氮根瘤菌的相互作用，在这种作用中，细菌在被称为根瘤的根部器官中被收容和滋养以换取氨。这种所谓的根部-结瘤共生是由共生伙伴之间的双向信号启动的，它激活了根部皮层的远端细胞分裂，最终形成和感染根瘤。在这里，细菌分化为依赖植物、固氮的内生菌类。氮的固定对宿主来说是一个能量昂贵的过程，每一个N₂分子至少需要16个ATP分子来为根瘤菌产生的氮化酶提供能量。因此，为了防止病原体感染富含碳元素的根瘤，宿主植物已经进化出复杂的识别机制，以确保共生的特殊性。

根瘤微生物群落以共生固氮根瘤菌为主，然而，其他非根瘤菌也在这个生态位上定居。尽管这些细菌中有许多具有促进植物生长的功能，但目前还不清楚这些数量较少的根瘤定殖微生物是否会影响根部-结瘤共生。

2022年1月24日，国际权威学术期刊New Phytologist发表了德国慕尼黑大学Macarena Marín团队的最新相关研究成果，题为Microbiome profiling reveals that Pseudomonas antagonise parasitic nodule colonisation of cheater rhizobia in Lotus的研究论文。

科研人员评估了根瘤微生物组与受土壤微生物组影响的结瘤之间的关系，通过使用宏条形码方法来描述健康和饥饿的百脉根属的根瘤内的群落特征。使用机器学习算法和网络分析来确定感兴趣的根瘤细菌，在可控的条件下将这些细菌重新接种到植物上，以观察它们的潜在功能。

所有测试物种的根瘤微生物组都因接种物而不同，但只有Lotus burttii的微生物组随植物健康而变化。代表假单胞菌属的扩增子序列变体是健康的L. burttii根瘤内最具指示性的非根瘤菌特征，并与根瘤菌的序列呈负相关。一种有代表性的假单胞菌属菌株与感染了有益的中慢生根瘤菌属的结瘤共生，但不与无效的根瘤菌共生，另一种假单胞菌甚至减少了在Lotus japonicus上诱导的无效根瘤的数量。科研人员的结果表明，根瘤内生菌影响根部-结瘤共生的总体结果，尽管是以植物宿主的方式。

假单胞菌在由中慢生根瘤菌和根瘤菌诱导的根瘤中定殖

接种根瘤菌、中慢生根瘤菌和假单胞菌的百脉根植物根瘤器官发生表型

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