近日，农业农村部环境保护科研监测所系统解析了植物挥发性有机物β-丁香烯通过调控土壤铁有效性驱动微生物群落适应性演化的生态机制。相关研究成果发表在《国际微生物生态学会杂志(The ISME Journal)》上。

植物挥发性有机物是植物与土壤微生物之间重要的化学信号，在调控根际微生物组结构与功能中发挥关键作用。然而，其如何驱动微生物群落适应性演化及其生态机制缺乏系统解析。

研究团队以植物挥发性有机物β-丁香烯为研究对象，联合土壤微宇宙试验、代表性菌株培养和转录组分析等技术手段发现，土壤微生物群落对梯度浓度β-丁香烯产生差异化响应。低浓度下提升土著菌群存续能力，增强土壤稳态抗逆功能；高浓度则改变微生物资源利用偏好，主要促进群落快速增殖。研究表明，铁资源可利用性是驱动这一响应的关键因素，通过重编程微生物生长、碳代谢和抗逆能力，决定β-丁香烯是充当信号分子还是施加胁迫筛选。该研究为利用植物挥发性有机物调控根际微生物组、提升土壤健康提供了新的理论依据。

该研究得到中国农业科学院科技创新工程和国家自然科学基金等项目资助。

论文链接：https://doi.org/10.1093/ismejo/wrag181