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《環(huán)境科學學報（英文版）》當期封面。
本報訊（記者朱漢斌 通訊員孫曉旭）廣東省科學院生態(tài)環(huán)境與土壤研究所孫蔚旻課題組揭示了地球化學條件對芭芒根相關微生物群的影響，并預測了芭芒根相關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)境科學學報（英文版）》。
植物根相關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施，同時也會為這個“房子”做一些好事。例如促進宿主植物生長、提高植物對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的植物，具有修復金屬污染場地的潛力。研究人員通過分析芭芒根相關微生物群落，描述了芭芒根內(nèi)微生物群落對金屬污染的響應。他們對污染場地及未污染場地上芭芒根相關微生物群落的異同進行了對比，以闡明根內(nèi)微生物幫助植物抵抗金屬污染的響應機制。
研究發(fā)現(xiàn)，芭芒會特異性地選擇與其共生的微生物種類，并為這些“房客”提供穩(wěn)定的生存環(huán)境。同時，這些“房客”也為芭芒提供了多種回饋服務，其中就包括了提供營養(yǎng)物質(zhì)、驅(qū)趕蟲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、互惠共生的關系，但免費的“房子”也不是誰都能住的，為了適應生長環(huán)境，植物“房東”會從土壤微生物庫中主動招募一些微生物，然后進行過濾，選擇對自己有利的微生物為“房客”。
同時，宿主植物會向根內(nèi)生菌提供生長所需的養(yǎng)分，并對其提供一定保護，以減少土壤環(huán)境對根內(nèi)微生物的影響。而根內(nèi)生菌則對植物的生長具有一定的促進作用。例如，“房客”可以通過獲取植物所需的營養(yǎng)元素和產(chǎn)生植物激素，達到直接促進植物生長、提高植物組織對金屬累積能力的效果。此外，根內(nèi)生菌還可以通過調(diào)節(jié)金屬形態(tài)，降低金屬對寄主植物的毒性，間接促進植物生長。
該研究有利于下一步應用植物修復土壤重金屬污染。
相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.jes.2020.12.019
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