2021年12月9日，农学院毛碧增研究员课题组在《Industrial Crops and Products》杂志上在线发表了题为“Insight into the root growth, soil quality, and assembly of the root-associated microbiome in the virus-free Chrysanthemum morifolium”的研究论文。该成果在国内外首次报道植物脱毒是增强植物招募微生物群落过程的重要驱动力，在调控地下植物碳分配、恢复驯化植物与有益土壤微生物相互作用的能力、提高土壤功能和作物产量方面具有重大作用。
植物病毒作为重要的病原物，每年给世界各地的农作物生产造成的损失高达200亿美元。茎尖培养脱毒是目前最稳定、可靠的清除植物体内病毒、获得脱毒植物的生物技术，已在马铃薯、花卉、水果、蔬菜等作物生产上得到了广泛应用。尽管国内外研究人员已经从多个角度对“脱毒”的抗病毒机制进行大量研究，但这些研究专注于植物地上的特性，忽略了脱毒种苗培育可能与地下土壤微生物相关的重要特性。调控土壤微生物的研究已经证明具有广泛的农业增产的潜力。因此，解析植物脱毒对地下土壤生态系统的影响，提高植物对环境的适应和改造能力，对于实现未来高产高效农业的发展具有重要意义。
该研究以实验室创制的杭白菊脱毒种苗和常规苗为试验材料，对土壤物理性质、养分含量，根系形态、生物量，植株农艺性状和品质指标进行系统调查，用多组学技术测定及分析了根系代谢物质和土壤微生物群落的组成及相对丰度。研究发现，植物脱毒在显著提高地上生产力的同时，通过影响根系生长、形态、代谢物组成和数量等特征，进而影响微生物组的组装。根系形态（生物量、根长）、根系代谢产物（有机酸、氨基酸、生物碱、香豆素）以及根系释放的有机碳对土壤微生物群落的多样性有正向影响，并富集更多对植物生长有益、与碳氮磷循环相关的微生物种类和根际促生菌，表明脱毒通过驱动植物光合碳向地下分配，促进了根系发育和养分捕获，增强了根系-有益微生物互惠体系的构建，从而改善根际微生态，提高地上-地下系统养分利用率和生产力。
浙江大学农业与生物技术学院博士后杨传宝为该论文第一作者，浙江大学农学院研究员毛碧增为该论文的通讯作者。该工作得到了农业农村部农业重大技术协同推广项目和浙江省农业中药材新品种选育重大科技专项等项目的资助。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2021.114362
日期：2021-12-10
