Soil microbiome disruption reveals specific and general plant-bacterial relationships in three agroecosystem soils | PLOS ONE

摘要

土壤微生物组破坏方法经常用于减少微生物病原体的数量，通常导致作物生长增加。然而，关于土壤微生物组破坏对土壤微生物组非致病性成员的影响知之甚少。在这里，我们采用湿热灭菌（高压灭菌）的方式破坏土壤微生物群，以减少自然产生的土壤微生物群的数量。该破坏被应用于分析四种作物（玉米、甜菜、生菜和番茄）在三种历史上不同的农业生态系统土壤（常规土壤、有机土壤和患病土壤）中所介导的细菌群落重排。施用土壤破坏增强了植物对根际细菌定植的影响，并且在测试作物之间检测到显著不同的细菌群落。此外，细菌属以每种测试作物特有的和共享的方式显示出显著的丰度增加。例如，玉米独特地促进了假单胞菌和噬孢子菌的丰度，而不管其生长的土壤受到破坏。然而，当在破坏的土壤中生长时，所有四种作物都共享了Bosea、Dyadobacter和Luteolobacter的促进作用。总之，作物引入后的土壤破坏扩大了根际潜在有益细菌属的植物定殖。

图1 每种土壤处理中每种作物的平均干重（DW）。（a） 有机土壤中作物的干重（b）常规土壤中作物的干重（c）患病土壤中作物的干重。红色或蓝色条分别表示未破坏或破坏土壤中每种作物的平均干重生物量。

图2 每种土壤每克鲜土中的平均16s rRNA拷贝数。（a） 机土壤中的16s rRNA拷贝，（b）常规土壤中的16s rRNA拷贝，（c）患病土壤中的16s rRNA拷贝。紫色或黄色条分别表示在未破坏或破坏土壤中生长的每种作物的16s rRNA拷贝的平均数量。

图2 每种土壤中的细菌PCoA。（a） 机土壤中的细菌PCoA，（b）常规土壤中的细菌PCoA，（c）患病土壤中的细菌PCoA。