2015 ISME：Selection on soil microbiomes reveals reproducible impacts on plant function

2015 ISME：土壤微生物组的选择揭示了对植物功能的可重现性影响

在根区发现的土壤微生物影响植物的生长和发育，但由于影响理想植物性状的参与者的绝对丰富性和多样性，限制了利用这些益处的潜力。在这里，我们报告了土壤微生物组在改变植物开花时间和土壤功能方面的高度的可重复性，当植物寄主内部和之间合作时。我们利用拟南芥Col的多代实验系统，筛选出诱导其宿主开花早、晚的土壤微生物组。然后，我们用第十代植株中筛选出的微生物组接种到另外三种不同基因型（Ler、Be、RLD）和相关十字花科植物（芸苔）的土壤中。除Ler外，所有其它植物寄主的开花时间都随着接种早晚开花微生物组而发生变化。用16s rRNA基因测序对土壤微生物群落进行分析，结果表明，开花期处理的土壤微生物群落具有明显的聚集性。晚花相关的微生物组接种的植物寄主显示，三个拟南芥基因型的生殖株生物量随之增加，而芸苔的总生物量随之增加。生物量的增加与土壤中与氮矿化相关的微生物胞外酶活性增加2-5倍有关。植物寄主开花表型的可重复性表明，可以选择微生物组来改变植物性状和协调土壤资源库的变化。

图4开花时间、生殖生物量和潜在的胞外酶活性在植物寄主间表现出一致的变化。（a） 接种EF(早开花)和LF(晚开花)微生物组后各寄主开花的天数。（b）拟南芥基因型的生殖株生物量和芸苔的总生物量。（c）植物寄主土壤中潜在的胞外酶活性。与氮矿化相关的酶活性由亮氨酸氨基肽酶、N-乙酰氨基葡萄糖苷酶和酚氧化酶的总和表示（Sinsabaugh，2010）。酶活性以每克土壤每小时nmol计。报告的值来自标准的最小二乘回归模型，包括作为协变量的控制值（协方差分析）。植物寄主缩写对应于芸苔（BR）和4个拟南芥基因型Rld（Rld）、Ler（Ler）、Col-0（Col）和Be（Be）。星号表示P<0.05时的统计显著性。误差线表示s.e.m。