大麦植物通过含糖分泌物微调其根系微生物群落

英国约翰·因斯中心的雅各布·马隆领导的一项新研究发表在开放获取期刊《公共科学图书馆生物学》上，该研究表明，不同类型的大麦通过释放糖和其他化合物的自定义混合物，招募不同的土壤微生物群落在其根部生长

生活在植物根部或周围的有益土壤微生物可以提供营养，帮助植物抵御压力，并保护其免受病原微生物的侵害。作为回报，植物通过光合作用将其产生的一部分糖与氨基酸和其他代谢产物一起分泌到周围环境中。植物所吸引的土壤微生物的组成可能有很大差异，这取决于植物提供的化合物种类

在这项新研究中，研究人员更深入地研究了植物的遗传与其根部微生物之间的关系。他们分析了两种大麦植物的微生物组——一种是现代类型的Tipple，另一种是传统类型的Chevallier。这两种大麦的根都有一个重叠的核心微生物群，但在整体群落中有一些明显的差异

一种常见的根微生物群——假单胞菌属——在蒂珀根周围特别丰富。研究人员发现，这是因为蒂珀植物分泌大量被称为己糖（如葡萄糖或果糖）的糖，假单胞菌特别喜欢吃这种糖

他们还观察到两种大麦类型之间基因活性的差异，这有助于解释其根系群落的变化。当研究人员试图在两种植物类型之间交换微生物群落时，每种大麦品种在暴露于其原始群落时生长得更好

新发现表明，植物可以微调定殖在其根区的微生物种群，这对植物健康有重要影响。虽然这些发现来自温室中生长的植物，但研究人员表示，确定农田中种植的大麦中出现这些差异的程度将是未来研究的一个关键挑战

作者补充道，“我们的研究表明，不同的大麦品种根据其根部分泌的糖和其他营养物质，从土壤中招募不同的微生物群落。这些微生物有助于某些品种的生长，但对其他品种没有帮助，这表明未来可能会培育谷物来招募有益的促生长微生物。”