固氮细菌群落的动态与协同作用推动了Pueraria lobata取代Mikania micrantha的过程

《Plant and Soil》：Dynamics and synergy of nitrogen-fixing bacterial communities drive Pueraria lobata’s replacement of Mikania micrantha

Pueraria lobata var. thomsonii通过招募互补固氮菌（Bradyrhizobium/Klebsiella）增强竞争力抑制入侵杂草Mikania micrantha，混合接种显著提升生物量及竞争平衡指数。

　　

摘要

目的

本研究探讨了Pueraria lobata var. thomsonii Benth如何招募固氮细菌以超越入侵杂草Mikania micrantha H. B. K>的竞争优势，重点关注这两种植物群落在此替代过程中的结构动态变化。

方法

我们将野外替代实验与基因测序技术相结合，分析了根际、根际平面和根内菌群的固氮细菌组成。我们分离并鉴定出具有固氮能力和促进植物生长特性的功能菌株，并通过再接种试验验证了这些关键固氮细菌对植物生长和竞争能力的影响。

结果

随着替代栽培时间的延长，根内菌群和根际平面上逐渐形成了以Bradyrhizobium为代表的共生固氮细菌和以Klebsiella为代表的关联固氮细菌共存的显著模式。LEfSe分析和随机森林模型确定，根内Bradyrhizobium、微生物生物量氮以及铵态氮是影响P. lobata相对覆盖度的关键因素。再接种实验表明，共生固氮菌Bradyrhizobium diazoefficiens USDA110比关联固氮菌Klebsiella sp. BAB-6433更有效地促进植物生长；而混合接种处理则使P. lobata的生物量达到对照组的2.92倍，并显著提升了其对M. micrantha的竞争优势（竞争平衡指数为对照组的1.96倍）。

结论

我们的研究发现表明，P. lobata能够招募多种互补的固氮细菌群体，从而增强其相对于M. micrantha的竞争优势。本研究为理解植物替代策略背后的微生物机制提供了新的见解，并为基于微生物组的方法开发入侵物种管理策略奠定了基础。

目的

本研究探讨了Pueraria lobata var. thomsonii Benth如何招募固氮细菌以超越入侵杂草Mikania micrantha H. B. K>的竞争优势，重点关注这两种植物群落在此替代过程中的结构动态变化。

方法

我们将野外替代实验与基因测序技术相结合，分析了根际、根际平面和根内菌群的固氮细菌组成。我们分离并鉴定出具有固氮能力和促进植物生长特性的功能菌株，并通过再接种试验验证了这些关键固氮细菌对植物生长和竞争能力的影响。

结果

随着替代栽培时间的延长，根内菌群和根际平面上逐渐形成了以Bradyrhizobiu为代表的共生固氮细菌和以Klebsiella为代表的关联固氮细菌共存的显著模式。LEfSe分析和随机森林模型确定，根内Bradyrhizobium、微生物生物量氮以及铵态氮是影响P. lobata相对覆盖度的关键因素。再接种实验表明，共生固氮菌Bradyrhizobium diazoefficiens USDA110比关联固氮菌Klebsiella sp. BAB-6433更有效地促进植物生长；混合接种处理使P. lobata的生物量达到对照组的2.92倍，并显著提升了其对M. micrantha的竞争优势（竞争平衡指数为对照组的1.96倍）。

结论

我们的研究发现表明，P. lobata能够招募多种互补的固氮细菌群体，从而增强其相对于M. micrantha的竞争优势。本研究为理解植物替代策略背后的微生物机制提供了新的见解，并为基于微生物组的方法开发入侵物种管理策略奠定了基础。