根际土壤中的氮素形态影响药用植物党参（Codonopsis pilosula）内生细菌群落，从而平衡其初级代谢和次级代谢过程

《Plant and Soil》：Rhizosphere soil nitrogen forms influence endophytic bacterial communities to balance primary and secondary metabolism in the medicinal plant Codonopsis pilosula

　　

摘要

目的

根际土壤中的营养物质，尤其是氮素，与植物代谢的变化密切相关，并影响诸如Codonopsis pilosula等药用植物的生长、发育和治疗效果。虽然内生细菌对调节植物代谢的作用已被广泛认可，但它们在不同根际氮形式下如何影响C. pilosula中初级和次级代谢产物的平衡机制仍不够清楚。

方法

本研究结合了非靶向代谢组学、16S rRNA基因扩增子测序和结构方程建模技术，对来自一个真实生产区的六个代表性C. pilosula品种进行了分析。

结果

根际土壤中的总氮含量与C. pilosula的初级代谢产物的变化密切相关。硝酸盐氮与次级代谢产物的积累呈正相关，而铵氮则与次级代谢产物的积累呈负相关。结构方程建模表明，内生细菌在根际土壤营养物质-代谢产物网络中占据中心位置。特别是Bacillus spp与铵氮和初级代谢产物的变化有关，这表明氮素的可用性与代谢平衡之间存在联系。次级代谢产物的变化主要与初级代谢的变化相关，而非个别细菌类群的影响。此外，不同的C. pilosula品种表现出不同的氮素利用模式，这些模式可以被归类为相对依赖铵氮或硝酸盐氮的情况，这反映了内生细菌群落组成的差异。

结论

本研究强调了根际氮形式、内生细菌和代谢平衡之间的相互关联，为优化C. pilosula的药用价值提供了科学依据，并有助于实现高价值药用植物的可持续栽培。

图形摘要

此图片的替代文本可能是由AI生成的。