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在重金属污染土壤中，根瘤菌和丛枝菌根真菌是有利于植物生长的重要共生微生物。然而，目前还不清楚接种的微生物如何影响根际微生物群落，以及根际微生物群落的后续变化是否有助于提高植物在金属胁迫下的抗性。

本文通过单一和复合接种根瘤菌和丛枝菌根研究对紫花苜蓿抗Cd胁迫的影响。通过16S和ITS的高通量测序分析根际微生物群落对接种的响应及接种对提高紫花苜蓿应对Cd胁迫能力的作用。结果表明，单独接种根瘤菌或丛枝菌根均能显著提高紫花苜蓿对Cd胁迫的抗性，而根瘤菌和丛枝菌根同时接种对植物抗Cd胁迫的综合提高最大。抗氧化酶活性的增加显著缓解了苜蓿地上和地下部中Cd诱导的脂质过氧化和活性氧(ROS)胁迫。此外，共接种显著改变了根际微生物群落结构，降低了真菌群落多样性，增加了细菌群落多样性。通过偏最小二乘路径建模(PLS-PM)和变异分形分析(VPA)结果表明，根际细菌群落在共接种处理下对苜蓿Cd胁迫抗性的影响高于真菌群落，其中Proteobacteria, Actinobacteria, Acidobacteria和 Chloroflexi作为关键细菌类群在促进苜蓿根际养分吸收和减少植物光合作用合成的碳释放到土壤中扮演了重要的角色。

研究结果细致的阐释了根际微生物在外源微生物添加后的变化及作用，证明了多种共生微生物的共接种更有助于植物有效应对Cd胁迫。

Fig. 1 Variation-partitioning analysis showing the variance percentages in the soil properties and soil Cd explained by the bacterial (A) and fungal (B) communities. Relationships between soil variables and microbial community structures (C). Correlation heat map of bacterial taxa (phylum level, D) and fungal taxa (phylum level, E) with soil properties.

本文发表在Environmental Pollution，影响因子6.792。第一作者王霞，通讯作者方临川研究员。本研究由国家自然科学基金项目(No. 41977031)和陕西省自然科学基金项目(No. 2020JC-31)资助。