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生物学论文_酚类根系分泌物-烷基酚互作下芦苇

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文章摘要:酚类根系分泌物（PREs）有望用于烷基酚等芳香族污染物的共代谢降解，但其介导下微生物群落的变化规律及其对污染物降解的影响途径尚不清晰。以对羟基苯甲酸（PHA）、对香豆酸（PCA）、咖啡酸（CA）和阿魏酸（FA）为代表性酚类根系分泌物，以对叔丁基苯酚（PTBP）作为典型烷基酚、以常见湿地植物芦苇为受试植物，结合高通量测序和生物信息学分析，揭示PREs-PTBP互作下芦苇根际细菌多样性与群落组成的变化规律。结果表明所有PREs均能有效提高根际细菌活性和TOC降解速率，但只有单酚PREs（PHA、PCA、FA）可以促进PTBP的生物降解，而多酚PREs（CA）则不能。一方面，PREs作为碳源可以决定根际优势菌门，如变形菌门（Proteobacteria）和拟杆菌门（Bacteroidetes）等碳源利用能力较强的菌种在PREs组种丰度升高，而放线菌门（Actinobacteria）和厚壁菌门（Firmicutes）等解毒能力或耐受性较强的菌种在空白组丰度升高。另一方面，PREs功能结构还可以决定根际功能菌属，如单酚PREs（PHA、PCA、FA）可以富集PTBP等单酚降解相关的假单胞菌属（Pseudomonas），而多酚PREs（CA）能够富集多酚降解相关的新鞘氨醇菌（Novosphingobium）。此外，PREs的结构越简单越有利于ASVs的富集，PREs间的结构越相近则ASVs的种类越相似。可见，不同处理组植物根际细菌群落的存在不是随机发生的，而是植物根系通过释放PREs等分泌物对根际微生物组的定向选择。

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项目基金:《植物研究》网址: http://www.zwyjzz.cn/qikandaodu/2021/1112/2008.html