论文标题：Microbial diversity loss and plant genotype modulates rhizosphere microbial β-diversity to constrain soil functioning

期刊：Soil Ecology Letters

作者：Luyao Lai , Chuanfa Wu , Haoqing Zhang, Zhenke Zhu, Jian Yang , Yakov Kuzyakov , Jianpin Chen , Tida Ge

发表时间：23 Feb 2025

DOI：10.1007/s42832-025-0308-0

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本研究通过稀释-灭绝法将不同群落接种菌与两种小麦基因型结合起来。我们研究的主要目的是探索微生物的α-多样性如何影响与β-多样性密切相关的根际微生物群落组装过程，并在温室实验环境中了解其对生态系统功能的影响。细菌和真菌群落的β-多样性（群落结构）更能预测生态系统的功能。生物多样性的丧失对关键类群（Burkholderia和Altemaria）的富集产生了影响。这些类群不仅与土壤特化功能密切相关，对网络的凝聚力至关重要。

微生物多样性是衡量土壤质量的重要指标，这些微生物具有多种功能，其活动直接影响土壤健康和作物产量。土壤微生物多样性正面临严重威胁，包括土地利用变化、污染、气候变化和不当的农业实践措施等等。但是目前，有关微生物群落多样性丧失后，群落组装过程以及对于土壤功能变化的影响从而影响β多样性的研究较少。

本研究采用稀释-消亡法，将逐渐稀释的土壤悬浮液接种到原始灭菌土壤中进行梯度实验，通过 16S rRNA基因和真菌 ITS（内部转录酶）测序，比较了不同稀释梯度土壤悬浮液和两种基因型小麦培养下细菌多样性、真菌多样性及其与土壤多样性的关系。结果表明：与α-多样性相比，细菌和真菌群落β-多样性对生态系统功能（有机物降解、磷 供应能力和氮 供应能力）的预测作用更强，植物基因型调节了微生物多样性与生态系统功能之间的关系，在不同的小麦基因型下，生态系统功能与微生物多样性有显著联系。微生物多样性的丧失降低了修复后根瘤土壤中Bacterial_ASV6（Burkholderia）的丰度，增加了Fungal_11（Altemaria）的丰度。零模型分析表明，确定性组装过程在细菌群落和真菌的高多样性（α-多样性）群落中占主导地位，与特化功能（有机物降解、磷供应能力和氮供应能力）的变化有关，而特化功能与微生物多样性和特定微生物类群相关。 此外，伯克霍尔德氏菌（Burkholderia）和阿尔特马利亚菌（Altemariat）这两个物种在调节网络凝聚力方面起着关键作用。

总之，我们的研究指出，微生物多样性丧失对群落组装的调控限制了土壤生态功能的发展，削弱了根际微生物网络的稳定性，凸显了微生物类群分布对微生物群落稳定性和特定生态功能变化的潜在调控作用。

作者及团队介绍

赖璐瑶（第一作者），宁波大学2022级硕士研究生，研究方向根际微生态与植物健康。

葛体达（通讯作者），宁波大学植物病毒学研究所研究员，农产品质量 安全危害因子与风险防控国家重点实验室PI，领衔微生物生态与土壤健康研究小组，主要从事土壤微生物生态研究。国家“优青”项目负责人，德国“洪堡学者”、英国 "牛顿 高级学者“；国家现代农业产业技术体系（食用豆体系土壤与生态管理）岗位科学家；主持了国家“优青”、"面上项目、国家重点研发课题等科研任务 20 余项。

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期刊简介

Soil Ecology Letters(SEL) 由高等教育出版社与中国科学院城市环境研究所共同主办，SpringerNature海外发行。报道领域包括：土壤生物多样性、土壤互营和食物网、土壤微生物组、土壤—植物相互作用、土壤生物地球化学循环、土壤生物修复和恢复、土壤多功能性、土壤生物对环境变化的响应和适应、土壤生态过程的突破性技术、新理论和模型。栏目包括但不限于：letter to editor, perspective, review, rapid report, research article, commentary, SEL digest。

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