在番茄-土豆-洋葱间作系统中，常见的菌根网络能够调节番茄中与营养物质和激素相关的基因表达

《Plant and Soil》：Common mycorrhizal networks regulate nutrient and hormone-related gene expression in tomato under a tomato-potato onion intercropping system

摘要

背景与目的

在促进植物间相互作用的过程中，共生关系通过资源共享在生态系统功能中发挥着关键作用。已知常见的菌根网络（CMNs）在养分获取中起着重要作用。基于我们之前关于菌根网络完整性对番茄-土豆-洋葱间作系统中番茄生物量和养分转移的观察结果，本实验研究了破坏菌根网络如何影响番茄内养分和激素转运基因以及植物激素的转录水平。

方法

我们使用根排除室（Root Exclusion Chambers, RECs）来破坏原有的菌根网络，随后允许这些共生网络重新建立。通过RT-qPCR分析了番茄对菌根网络完整性响应的养分和激素相关基因的表达情况，并使用HPLC测定了激素水平。

结果

当菌根网络完整时，与土豆和洋葱间作种植的番茄根系中IAA和GA3的含量增加，且与磷（LePT3, LePT4, LePT5）、钾（LeHAK5）、硫（Sultr1;1 和 Sultr1;2）、铁（IRT1 和 LeNAS）以及锌（ZIPL 和 ZIP3L）相关的养分转运基因表达量也更高。破坏菌根网络会降低番茄中的植物激素水平，并下调养分转运基因的表达，而在菌根网络重新建立后这些基因的表达会部分恢复。

结论

菌根网络的完整性与与土豆和洋葱间作种植的番茄中养分转运基因及植物激素水平的调节表达相关，这突显了菌根网络在影响间作系统养分获取和激素平衡方面的潜在作用，为进一步的机制研究奠定了基础。