近日，資源環(huán)境學(xué)院根系生物學(xué)研究中心、亞熱帶農(nóng)業(yè)生物資源保護與利用國家重點實驗室，梁翠月研究員課題組在Plant, Cell & Environment（中科院一區(qū)Top期刊，影響因子7.6）發(fā)表了題為“Bacillus suppresses nitrogen efficiency of soybean–rhizobium symbiosis through regulation of nitrogen-related transcriptional and microbial patterns”的研究論文，從植物-微生物互作層面揭示了芽孢桿菌抑制大豆-根瘤菌共生固氮效率的新機制。

 

　　提高豆科作物-根瘤菌共生固氮是促進農(nóng)業(yè)綠色低碳發(fā)展的重要方面。但土著微生物會抑制豆科作物-根瘤菌共生固氮，因此限制了豆科作物生產(chǎn)中根瘤菌菌劑的推廣應(yīng)用。本研究從氮效率不同的大豆品種（黔豆7號和滇豆2號）根瘤中分離、純化出兩株慢生根瘤菌（Bra.Q2和Bra.D）和一株芽孢桿菌（Bac.B）。回接實驗表明慢生根瘤菌顯著提高了大豆的固氮能力和產(chǎn)量。然而，雙接種芽孢桿菌和根瘤菌后，根瘤固氮效率顯著下降。進一步通過轉(zhuǎn)錄組和微生物組分析發(fā)現(xiàn)，Bra.Q2與Bac.B之間存在拮抗作用，共同調(diào)控大豆根瘤的氮素同化和轉(zhuǎn)運過程、以及根瘤中微生物群落的組成，從而影響大豆共生固氮的能力。綜上所述，本研究揭示了芽孢桿菌通過影響大豆與根瘤菌的互作從而限制大豆固氮效率。以上結(jié)果為進一步解析大豆、根瘤菌和環(huán)境微生物的互作機制提供了新的思路，為優(yōu)化根瘤菌菌劑應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)。

 

　　根系生物學(xué)研究中心博士后王天琪、陳倩倩和云南農(nóng)業(yè)大學(xué)梁泉教授為該論文共同第一作者，田江研究員和梁翠月研究員為共同通訊作者。上述研究得到了國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金、廣東省自然科學(xué)基金等項目資助。

 

　　相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1111/pce.15023