根际微生物在植物生长和健康中扮演着重要角色,其构建模式一直是研究热点。植物-土壤-微生物互作反馈环中,植物根系分泌物会影响根际微生物演替方向,随着根际微生物群落构建趋于稳定后又会反作用于植物体。然而,根系分泌物驱动微生物群落演替的模式仍不清楚,根际微生物对植物产生根系分泌物的反馈作用也缺乏研究。本论文围绕大豆根系和其根际微生物群落的互作关系,以培养组技术获得的菌株为基础,构建大豆不同生长时期的特征性人工合成核心微生物群落。一方面通过微宇宙实验分析不同根系分泌物组分对微生物群落结构的影响,阐明根系随植物生长驱动根际微生物群落构建和演替的过程和机制;另一方面通过分根接种实验,探明不同时期根际核心微生物群落对植物根系分泌物组成的影响,揭示根际微生物群落结构演替对植物根系的反馈www.selleck.cn/products/dinaciclib-sch727965机制。最终阐明合成群落与植物根系之间的动态互作关系。本论文的主要研究结果如下:1.明确了在可控条件下,合成群落与自然根际微生物群落具有相似的演替模式。结合物种组成分析和普鲁克分析的结果,发现人工合成群落的演替模式对自然土壤群落演替模式具有较强的代表性。这表明我们通过纯培养TGF-beta/Smad抑制剂手段构建的合成群落能较好的模拟自然群落的组成和演替特征,可用于探究植物-根际群落的互作过程。2.揭示了根系分泌物重要组分对根际微生物群落的影响模式。人工筛选根系分泌物的土壤孵育实验表明了:(1)大豆苷主要通过影响与固氮相关的菌属Agromyces和Phyllobacterium从而改变群落结构,(2)葡萄糖则是由于其具有正负效应影响着好氧菌和厌氧菌的丰度,(3)对香豆酸则主要通过影响Lysobacter和Bacillus改变群落结构。基于微生物群落结构分析,我们推测葡萄糖等碳源能源类物质可能主导了群落向具有不同时期特征的根际群落转化;而大豆苷等小分子信号物质可能在根际微生物群落的时序演替中发挥着重要作用。3.探究了大豆不同时期根际微生物群落对根系分泌物组分的影响。分根实验表明,大豆各时期合成群落的接入导致根系分泌物组分差异。其中,前期群落使大豆根系释放了更多的核苷酸及其衍生物、有机酸及其衍生物,后期群落则使根系释放了较多的植物激素。这可能是由于不同时期微生物群落的驯化程度及其与根系的匹配性存在差异。综上所述,本研究通过构建对自然根际微生物群落具有较强代表性的人工合成群落,揭示了微生genetic interaction物与植物根系分泌物的动态互作方式,为自然环境微生物群落的研究提供了新的借鉴,为深入探讨根际微生物群落构建机制和生态功能提供了重要支持。