华南农业大学资源环境学院田江团队揭示在大豆/玉米间作体系中根系分泌染料木素驱动根系空间分布和微生物群落异质性以提高磷吸收的机制

核心提示：大豆/玉米间作作为典型的豆禾互补种植模式，已被广泛证实能够协同高效地提升作物对土壤磷效率。然而，玉米/大豆根系交互对微生物异质性分布及其在作物磷高效中的作用机制鲜有报道。本研究揭示了与玉米间作后，大豆根系分泌的染料木素通过调控根系的空间分布及根际微生物群落异质性，促进间作体系磷的高效利用。……（世界食品网-www.shijieshipin.com）

近日，资源环境学院根系生物学研究中心田江研究员课题组在《Plant, Cell & Environment》（中科院一区Top期刊）发表题为“Genistein exudation drives spatial root allocation and heterogeneous microbial communities to enhance phosphorus acquisition in soybean-maize intercropping”的研究论文。

　　大豆/玉米间作作为典型的豆禾互补种植模式，已被广泛证实能够协同高效地提升作物对土壤磷效率。然而，玉米/大豆根系交互对微生物异质性分布及其在作物磷高效中的作用机制鲜有报道。本研究揭示了与玉米间作后，大豆根系分泌的染料木素通过调控根系的空间分布及根际微生物群落异质性，促进间作体系磷的高效利用。与野生型大豆相比，GmHAD1-2干涉株系由于减少了染料木素的分泌，不仅限制大豆根系向非交互区扩展，还显著降低了非交互区芽孢杆菌和交互区假单胞菌的丰度，最终抑制了大豆的间作优势。进一步通过分离纯化及回接试验证实，非交互区的芽孢杆菌可以分泌生长素调控大豆根系生长，而交互区的假单胞菌则主要活化根际土壤磷并增强根系磷吸收活性。综上，根系空间分布特征及根区微生物群落异质性对间作优势的形成具有决定性作用，且该过程受大豆根系染料木素分泌的调控。本研究揭示了大豆/玉米间作下根系分泌物驱动的微生物分区效应是植物提高磷吸收效率的重要策略，为优化可持续间作体系提供新见解。

　　华南农业大学根系生物学研究中心在站博士后张兵兵和在读硕士研究生江华东、郑桂填为该论文共同第一作者，田江研究员为通讯作者。研究获得国家重点研发计划和科技创新2030-重大项目等项目资助。

　　论文链接：https://doi.org/10.1111/pce.70020

日期：2025-08-21