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浙大: 受到地上潜叶蝇攻击的植物会改变地下微生物群以增强植物防御 |
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[来 源] 微生态 [时 间] 2024-08-05 04:23 |
根系相关微生物组在植物对生物和非生物胁迫的反应中起着至关重要的作用。植物可以富集有益微生物，以提高其缓解胁迫的能力。地上昆虫的采食性活动是对植物最有害的胁迫之一，特别是对作物生产。然而，很少有研究探讨在草食昆虫胁迫下，根系相关微生物组如何对草食动物做出反应并影响植物防御功能。因此，本研究以三叶斑潜蝇(Liriomyza trifolii)和豇豆(Vigna unguiculata)为实验对象，探究草食昆虫胁迫下根系相关微生物群落的变化及其功能作用。通过结合16S rRNA测序和宏基因组测序数据分析侵染和未侵染潜叶蝇的豇豆植株之间共现网络和功能的差异。结果表明，潜叶蝇侵染引起了根际微生物组的变化，其特征是微生物群落结构和组成发生显著变化，参与氮代谢的关键微生物的选择，以及与氮代谢相关的功能富集。其中固氮细菌慢生根瘤菌(Bradyrhizobium)显著富集并发挥关键作用。接种慢生根瘤菌可以提高豇豆在潜叶蝇胁迫下的生产性能，并增加蛋白酶抑制剂水平，降低潜叶蝇的适应性。综上所述，本研究表征了潜叶蝇侵染和未侵染豇豆植株根系相关微生物群的变化，并揭示了根际微生物组变化提高植物生产性能和抵御草食动物能力的机制。研究结果进一步支持了植物通过富集根际微生物以抵御地上食草昆虫攻击的观点。
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