近期，西北農林科技大學生命科學學院韋革宏教授團隊在國際學術期刊Plant Cell & Environment 上發表了題為“Agricultural tillage practice and rhizosphere selection interactively drive the improvement of soybean plant biomass”的研究型論文。揭示了農業管理與植物選擇交互作用下細菌驅動大豆生產力提升的促生機制。
農業集約化提高了農作物產量，但同時也出現了土壤質量退化、養分利用效率降低、溫室氣體排放增加和土壤微生物多樣性減少等普遍問題。保護性有機耕作系統，如間作和輪作，可以減少對環境的不利影響，提高土壤中細菌和真菌等微生物的多樣性和土壤肥力，以保持植物生產力。根際微生物是一個額外功能的貯存庫，可以擴展植物適應各種環境條件和擾動的變化，在決定植物生產力方面起著關鍵作用。根分泌物含有多種信號和化學誘導劑，可特異性招募有益微生物富集于根際部位。一個關鍵的未知數是解析農業管理（M）和根際選擇（R）交互作用對大豆農田土壤微生物群落、根系分泌代謝物和植物生產力之間關系的影響機制。
在該研究中，作者發現農業管理和根際選擇（MxR）交互效應通過影響細菌多樣性驅動大豆植物生物量的提升。相關性和網絡分析表明根系分泌物招募了根際有益微生物至根際部位，進一步SEM掃描電鏡技術證明從根際分離且是網絡中的關鍵類群微生物能夠定殖在大豆根表面并促進幼苗生長。此外，KEGG通路分析揭示了這些有益微生物的促生機制與Thiamine biosynthesis和Coenzyme A biosynthesis等代謝途徑有關，并且AP和NH4+-N是這些有益微生物類群的主要驅動因子。該研究基于農業管理和植物選擇效應的相互作用關系探究植物生產力的驅動策略有助于推動對植物整個發育階段根系復雜互作機制的認知，為開發更可持續和更具生產力的農業生態系統提供了機會。
該研究中，西北農林科技大學生命科學學院博士生陳實為論文的第一作者，焦碩教授與韋革宏教授為論文共同通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金聯合基金（U21A2029）、國家重點研發計劃（2021YFD1900500）和國家優秀青年科學基金（42122050）等項目共同資助。
論文鏈接如下：https://doi.org/10.1111/pce.14694
日期：2023-11-10
農業集約化提高了農作物產量，但同時也出現了土壤質量退化、養分利用效率降低、溫室氣體排放增加和土壤微生物多樣性減少等普遍問題。保護性有機耕作系統，如間作和輪作，可以減少對環境的不利影響，提高土壤中細菌和真菌等微生物的多樣性和土壤肥力，以保持植物生產力。根際微生物是一個額外功能的貯存庫，可以擴展植物適應各種環境條件和擾動的變化，在決定植物生產力方面起著關鍵作用。根分泌物含有多種信號和化學誘導劑，可特異性招募有益微生物富集于根際部位。一個關鍵的未知數是解析農業管理（M）和根際選擇（R）交互作用對大豆農田土壤微生物群落、根系分泌代謝物和植物生產力之間關系的影響機制。
在該研究中，作者發現農業管理和根際選擇（MxR）交互效應通過影響細菌多樣性驅動大豆植物生物量的提升。相關性和網絡分析表明根系分泌物招募了根際有益微生物至根際部位，進一步SEM掃描電鏡技術證明從根際分離且是網絡中的關鍵類群微生物能夠定殖在大豆根表面并促進幼苗生長。此外，KEGG通路分析揭示了這些有益微生物的促生機制與Thiamine biosynthesis和Coenzyme A biosynthesis等代謝途徑有關，并且AP和NH4+-N是這些有益微生物類群的主要驅動因子。該研究基于農業管理和植物選擇效應的相互作用關系探究植物生產力的驅動策略有助于推動對植物整個發育階段根系復雜互作機制的認知，為開發更可持續和更具生產力的農業生態系統提供了機會。
該研究中，西北農林科技大學生命科學學院博士生陳實為論文的第一作者，焦碩教授與韋革宏教授為論文共同通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金聯合基金（U21A2029）、國家重點研發計劃（2021YFD1900500）和國家優秀青年科學基金（42122050）等項目共同資助。
論文鏈接如下：https://doi.org/10.1111/pce.14694
日期：2023-11-10
