科学家揭示根系分泌物在植物-土壤反馈中的作用

植物可以通过向根际分泌生物活性分子来改变土壤微生物群，从而影响其后代的表现。根系分泌物除了为微生物生长提供碳和氮底物外，还作为信号分子、引诱剂、刺激剂、抑制剂和排斥剂来影响根际微生物。植物-土壤反馈是决定植物演替、植物种群、群落结构和植物多样性的重要因素。植物土壤反馈通常与土壤生物群的变化有关。特别是土壤微生物群落的组成被认为是这方面的一个重要因素。虽然有研究团队研究了几种微生物对植物生长性能的影响，但整个土壤微生物群对植物土壤反馈的机制更广泛作用仍有待于揭示。

近日，来自瑞士伯尔尼大学植物科学研究所的科学家们发现一类由小麦和玉米等谷物根部释放的防御性次生代谢产物-苯并恶嗪类，可以改变与根相关的真菌和细菌群落、减少植物生长、增加茉莉酮酸信号和植物防御、抑制食草动物的表现（图1）。另外，他们指出反馈效应不需要较大的土壤动物，相反，微生物或其代谢物可能会被传播，并可能决定下一代微生物群的组成。该研究成果近期已经发表在Nature Conmunications上。

此研究揭示了植物决定下一代根际微生物群组成、植物表现和植物-食草动物相互作用的机制，植物通过改变土壤中细菌和真菌群落的组成来决定下一代的生长和防御；明确了植物通过根系分泌物来改变土壤微生物群决定其后代的表现；说明并强调了根际微生物群对受一代植物的影响，并对利其后代影响至深。

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