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豆科植物-根瘤菌共生在农业和生态恢复中发挥着重要作用。但目前关于根瘤菌通过植物-土壤系统的生化反应缓解重金属胁迫的调控机制方面的研究比较缺乏。根际是最活跃的微生物栖息地，根际的酶活性高于土壤，是重要的酶活性热点区域。已有的研究大多是使用混合良好的块状土壤，平均估计根瘤菌接种对铜污染土壤中酶活性和热点的影响。因此，确定铜污染对根际植物-微生物相互作用的影响，反映根瘤菌接种对铜污染土壤中酶活性的分布情况，可以为重金属污染土壤根-土界面的生物地球化学反应及其时空动态变化提供理论依据。

本研究以紫花苜蓿为材料，接种一株抗铜根瘤菌（S. meliloti），研究了铜胁迫对紫花苜蓿生长及根际磷酸酶空间分布的影响。研究目的是：（1）阐明铜对根-土界面磷酸酶活性空间分布的影响；（2）阐明苜蓿-根瘤菌共生条件下影响土壤磷酸酶活性的主导因子。

结果表明，接种根瘤菌能减轻铜对紫花苜蓿生长的抑制作用，提高紫花苜蓿组织中氮磷含量。此外，接种的植株比未接种的植株有更高的铜吸收量，根中铜的吸收量远高于芽中铜的吸收量，因此，接种根瘤菌可以降低转移系数，促进铜的植物稳定性。酶谱分析表明，磷酸酶活性的分布与根系的生长有关。接种根瘤菌的Cu 0和Cu 800处理与未接种相比，磷酸酶热点区分别增加了26.1%和39.3%。偏最小二乘路径模型（PLS-PM）表明，土壤铜含量直接影响根际磷酸酶活性的热点区域，并解释了大部分（86%）的变化。因此，土壤铜含量是影响土壤磷酸酶活性的主要因素。

研究成果以《Deciphering the rhizobium inoculation effect on spatial distribution of phosphatase activity in the rhizosphere of alfalfa under copper stress》为题在线发表于《Soil Biology & Biochemistry》（中科院1区，IF=5.795）。