近日，南京师范大学生命科学学院戴传超教授课题组在菌丝际细菌协助植物共生真菌适应土壤高铵环境方面取得研究进展。该研究成果以“Hyphosphere microorganisms facilitate hyphal spreading and root colonization of plant symbiotic fungus in ammonium-enriched soil”为题发表于微生物生态领域顶级期刊The ISME Journal(IF = 11.0)。

　　不合理的施肥模式导致土壤中营养资源分布不均，土壤中铵态氮(NH4+)/硝态氮(NO3-)比率偏高，限制了土壤真菌菌丝的扩散生长。真菌菌丝到达根部是植物与共生真菌建立互作关系的先决条件。菌丝际细菌帮助真菌适应环境胁迫，然而这些细菌成员对宿主真菌适应土壤NH4+富集的影响机制尚不清楚。本研究通过土壤微宇宙试验，报道了一种植物共生真菌枫香拟茎点霉，在NH4+富集的土壤中招募特定的菌丝际细菌促进菌丝生长，并协助根部定殖。相比于NH4+偏好的亚硝酸还原酶缺失菌株Δnir，NH4+敏感的野生型菌株在菌丝际富集更多的肠杆菌属细菌。进一步研究发现，肠杆菌通过提高菌丝际氨氧化古菌(AOA)的丰度和多样性，从而降低NH4+/ NO3-比率，增强宿主真菌对土壤NH4+富集的适应性。该研究揭示了农业生态系统中菌丝际微生物群落在介导植物-真菌共生建立中的重要角色。

图1. 菌丝际微生物群落促进宿主真菌适应土壤铵富集的机制

　　生科院博士后孙凯为论文的第一作者。孙凯博士主要从事植物-微生物互作及土壤微生物生态方面的研究，在南京师范大学硕博连读及从事博士后研究工作期间，以第一作者在The ISME Journal、Plant, Cell & Environment、Plant and Soil等SCI收录杂志上发表论文8篇，累计影响因子超过42.主持江苏省卓越博后计划、中国博士后科学基金项目。

　　南师生科院戴传超教授和张伟博士为论文的共同通讯作者。江苏省中国科学院植物研究所周佳宇副研究员参与了该研究。该研究得到了国家自然科学基金面上项目(32071638)、江苏省卓越博后计划(2022ZB357)、中国博士后科学基金(2021M701748)和江苏高校优势学科建设工程资助项目的支持。

论文链接：https://doi.org/10.1038/s41396-023-01476-z