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一些研究报道了根瘤菌在减轻重金属毒性方面的重要性，但苜蓿-根瘤菌共生体系通过生化反应抵抗植物-土壤系统中铜（Cu）胁迫的调控机制仍不完善。本研究评估了根瘤菌（Sinorhizobium meliloti CCNNSX0020）接种对铜胁迫下紫花苜蓿生长和土壤微生物特性的影响。

研究结果表明:

（1）根瘤菌接种通过增加植物叶绿素含量、生物量和氮磷含量，显著减轻了铜对紫花苜蓿的生长抑制。

Table 1. The chlorophyll, nitrogen and phosphorus content in alfalfa tissue.

（2）根瘤菌的施用通过增加组织中的抗氧化酶活性和可溶性蛋白质含量，抑制脂质过氧化水平（即丙二醛含量）来减轻铜诱导的植物毒性。

Fig 1. The effect of inoculation with S. meliloti on plant antioxidant enzyme activities in alfalfa tissue.

（3）根瘤菌接种改善了土壤养分循环，从而增加了土壤酶活性（即β-葡萄糖苷酶活性和碱性磷酸酶）和微生物生物量氮。

Fig 2. The effect of inoculation with S. meliloti on soil enzyme activities under different Cu concentration treatments.

Pearson相关分析和偏最小二乘路径模型（PLS-PM）均表明土壤养分含量、酶活性、微生物生物量、植物抗氧化酶和氧化损伤之间的相互作用可以共同调节植物生长。

Fig. 3. Partial least squares path modeling (PLS-PM) disentangling major pathways of the effects of rhizobium inoculation, soil microbial biomass, enzyme activity, soil nutrient, plant oxidative damage and plant antioxidant enzyme activities on plant growth.

综上，本研究为豆科植物-根瘤菌共生系统减轻铜胁迫的作用机制提供了全面的见解，并为铜污染土壤的植物修复提供了有效的策略。

本文发表在Frontiers in Microbiology，影响因子5.640，中国科学院二区（TOP）。第一作者段成娇，通讯作者方临川研究员，该研究得到国家自然科学基金（41977031，41571314）和陕西省杰出青年科学基金（2020JC-31）资助。