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《環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)（英文版）》當(dāng)期封面。

本報(bào)訊（記者朱漢斌 通訊員孫曉旭）廣東省科學(xué)院生態(tài)環(huán)境與土壤研究所孫蔚旻課題組揭示了地球化學(xué)條件對(duì)芭芒根相關(guān)微生物群的影響，并預(yù)測(cè)了芭芒根相關(guān)微生物群提供的生態(tài)功能。該研究近日以封面文章的形式發(fā)表于《環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)（英文版）》。

植物根相關(guān)微生物群包括了根際微生物群落和根內(nèi)微生物群落，它們就像是居住在植物根部表面和內(nèi)部的房客，享受著房東提供的空間及設(shè)施，同時(shí)也會(huì)為這個(gè)“房子”做一些好事。例如促進(jìn)宿主植物生長(zhǎng)、提高植物對(duì)土壤中重金屬的抗性、緩解金屬脅迫等。那它們是如何做到的呢？

芭芒是一種多年生的葦狀草本植物，也是一種可以在金屬污染土壤中生長(zhǎng)的植物，具有修復(fù)金屬污染場(chǎng)地的潛力。研究人員通過(guò)分析芭芒根相關(guān)微生物群落，描述了芭芒根內(nèi)微生物群落對(duì)金屬污染的響應(yīng)。他們對(duì)污染場(chǎng)地及未污染場(chǎng)地上芭芒根相關(guān)微生物群落的異同進(jìn)行了對(duì)比，以闡明根內(nèi)微生物幫助植物抵抗金屬污染的響應(yīng)機(jī)制。

研究發(fā)現(xiàn)，芭芒會(huì)特異性地選擇與其共生的微生物種類(lèi)，并為這些“房客”提供穩(wěn)定的生存環(huán)境。同時(shí)，這些“房客”也為芭芒提供了多種回饋服務(wù)，其中就包括了提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、驅(qū)趕蟲(chóng)害以及降低金屬毒性等。研究證明，寄主植物和根內(nèi)微生物群落之間具有相互選擇、互惠共生的關(guān)系，但免費(fèi)的“房子”也不是誰(shuí)都能住的，為了適應(yīng)生長(zhǎng)環(huán)境，植物“房東”會(huì)從土壤微生物庫(kù)中主動(dòng)招募一些微生物，然后進(jìn)行過(guò)濾，選擇對(duì)自己有利的微生物為“房客”。

同時(shí)，宿主植物會(huì)向根內(nèi)生菌提供生長(zhǎng)所需的養(yǎng)分，并對(duì)其提供一定保護(hù)，以減少土壤環(huán)境對(duì)根內(nèi)微生物的影響。而根內(nèi)生菌則對(duì)植物的生長(zhǎng)具有一定的促進(jìn)作用。例如，“房客”可以通過(guò)獲取植物所需的營(yíng)養(yǎng)元素和產(chǎn)生植物激素，達(dá)到直接促進(jìn)植物生長(zhǎng)、提高植物組織對(duì)金屬累積能力的效果。此外，根內(nèi)生菌還可以通過(guò)調(diào)節(jié)金屬形態(tài)，降低金屬對(duì)寄主植物的毒性，間接促進(jìn)植物生長(zhǎng)。

該研究有利于下一步應(yīng)用植物修復(fù)土壤重金屬污染。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1016/j.jes.2020.12.019