稻虾共生模式对水稻结实期根系分泌物及微生物的影响

作者：陶先法; 李冰; 喻召雄; 侯诒然; 王龙; 朱健^*

来源：水产学报, 2022, 46(11): 2122-2133.

• 红螯螯虾
• 稻虾共生
• 根系分泌物
• 根际微生物
• 结实期

为了探明稻虾共生模式中虾对水稻生长的促进作用，实验以红螯螯虾为养殖对象，比较了稻虾共生和水稻单作2种模式下结实期水稻根系分泌物(有机酸、氨基酸和酚酸)和微生物群落结构的差异。结果显示，稻虾共生模式显著增加了结实期水稻根系苹果酸、酒石酸、马来酸、异亮氨酸、丝氨酸以及总有机酸和总氨基酸的分泌量，分别较对照组提高了29.07%、61.84%、10.8%、136.11%、218.54%、21.50%和12.69%；对羟基苯甲酸、香豆酸及酚酸总量降低了20.38%、25.5%和9.48%。在结实后期，稻虾共生模式在门水平上显著增加了Methylomirabilota和Latescibacterota的丰度，分别提高了101.11%和48.86%；在属的水平上，稻虾共生模式显著提高了Vicinamibacterales-norank和Latescibacterota-norank的丰度，分别较对照组提高了22.96%和48.23%。相关性分析表明，根系分泌的有机酸和酚酸总量皆与绿弯菌门(Chloroflexi)和放线菌门(Actinobacteriota)呈显著负相关，酒石酸、异亮氨酸、丝氨酸及总有机酸与放线菌门也呈显著负相关，酒石酸和丝氨酸与Vicinamibacterales-norank呈显著正相关。研究表明，稻虾共生模式可以显著提高水稻根系有机酸和氨基酸的分泌量，为Methylomirabilota、Latescibacterota、Latescibacterota-norank和Vicinamibacterales-norank微生物提供碳源，促使其在水稻根际聚集，加速土壤有效养分的释放，进而提高水稻根系对养分的吸收速率，促进水稻的高产。

• 单位
  生命学院; 南京农业大学; 中国水产科学研究院淡水渔业研究中心; 上海海洋大学