登录 注册

中国草学会

会员登录 会员注册
首页
关于学会
学会介绍 学会章程 学会党建 学会简报 分支机构 地方学会 秘书处
学会动态
学会新闻 工作动态 周年庆 通知公告
奖励评价
学会奖励 科技评价
科学普及
科技咨询 科普讲座
研究进展
专家风采 科研进展
会员之家
会员登录 会员条例
会议系统
历届会议列表
国际合作
多边交流与合作 双边交流与合作
期刊发布

学会党建更多

全国政协十四届三次会议在京开幕 习近平等党和国家领导人到会祝贺

学会简报更多

2025年1-3月工作简报

分支机构更多

中国草学会分支机构管理办法

研究进展 更多

Nature Genetics ▏饲草育种与栽培创新团队解析紫花苜蓿结构变异对重要农艺性状的影响助力紫花苜蓿遗传改良

Nature Genetics ▏饲草育种与栽培创新团队解析紫花苜蓿结构变异对重要农艺性状的影响  助力紫花苜蓿遗传改良       2025年4月23日，国际顶级期刊《自然·遗传学（Nature Genetics）》以“Pan-genomic analysis highlights genes associated with agronomic traits and enhances genomics-assisted breeding in alfalfa”为题，在线发表了中国农业科学院北京畜牧兽医研究所杨青川团队的最新研究成果。该研究在构建紫花苜蓿高质量泛基因组的基础上，系统解析了其遗传多样性及耐盐和品质性状的遗传基础，推动紫花苜蓿功能基因挖掘和分子育种进入新阶段。       紫花苜蓿是全球最重要的饲草作物之一，被誉为“牧草之王”，在世界各地广泛种植。紫花苜蓿蛋白含量高、产草量高，且富含维生素和矿物质及其他活性物质，是牛羊等反刍家畜的优质饲草。紫花苜蓿还能根瘤固氮，培肥地力，减少化肥施用，显著提高后茬作物的产量。此外，在盐碱地种植紫花苜蓿还可以显著降低土壤的盐碱含量。然而，作为一种同源四倍体异花授粉植物，紫花苜蓿基因组高度复杂且变异丰富，严重制约了重要农艺性状相关基因的精准定位与有效利用。近年来，随着测序和基因组组装技术的发展，已有多个紫花苜蓿基因组被公布，但是仅依靠单一参考基因组难以揭示其产量、品质、抗逆性等重要性状的遗传机制，严重影响了相关基因的精准定位以及紫花苜蓿的遗传改良。        为破解上述难题，研究团队历时8年，从约200份国内外紫花苜蓿种质资源材料中筛选出24份代表性的种质材料，这些材料在产量、耐盐性、秋眠性、饲用品质等农艺性状上表现出较大的表型变异。研究团队利用三代测序数据对24份材料分别进行单倍型基因组组装，通过基因组比对分析筛选到约43万个缺失、插入、重复和倒位等结构变异（SV），这些SV主要富集于基因非编码区。利用24个材料的基因组成功构建了紫花苜蓿泛基因组，从泛基因组中共鉴定到约5.4万个非冗余基因家族，其中Core基因占11%、Shell基因占61%、Private基因占4%。功能注释分析表明， Core基因主要参与基础生命活动，而特异Private基因则主要参与遗传调控与环境适应。 图1 结构变异筛选与泛基因组构建       为挖掘与耐盐碱和饲用品质等农艺性状相关的结构变异，研究团队将紫花苜蓿种质材料重测序数据与泛基因组进行比对，并开展SNP-GWAS和SV-GWAS分析。在8号染色体定位到与盐胁迫下叶片生长性状显著关联的SV，在该关联位点附近筛选出11个候选基因，其中微管相关蛋白基因 MsMAP65 在耐盐与敏盐紫花苜蓿种质资源材料间存在表达差异，该SV位于该基因内含子区域，推测该基因在紫花苜蓿叶片生长发育与盐胁迫响应过程中发挥重要作用。       茎叶比（SLR）是影响紫花苜蓿饲用品质和株型的重要指标，本研究通过SV-GWAS分析鉴定出一个与SLR高度关联的SV，该SV位于一个赤霉素合成关键基因 MsGA3ox1 的下游。在紫花苜蓿中过表达 MsGA3ox1 能显著提高叶片数量与叶面积，降低茎叶比，从而提升紫花苜蓿的饲用品质。 图2 MsGA3ox1 基因调控紫花苜蓿茎叶比       此外，研究团队还利用泛基因组筛选获得的SV与SNP标记对紫花苜蓿群体的54个农艺性状进行了基因组选择（GS）分析。结果表明，SV对多个复杂农艺性状的预测准确性优于SNP，利用SV对耐盐性、生长发育和饲用品质等性状的预测准确率比SNP分别可提升29.10%、31.35%和44.54%。这一成果凸显了结构变异在复杂性状解析与分子育种中的重要价值，为苜蓿的分子设计育种提供了新的途径。 图3 利用SV和SNP标记进行GWAS和基因组预测分析       综上所述，该研究成果是杨青川团队历时多年，在紫花苜蓿功能基因组学方面取得的重大突破，是继2022年（Long et al ., 2022, Genomics, Proteomics & Bioinformatics）和2024年（Zhang et al ., 2024, Molecular Plant）苜蓿基因组及进化解析相关研究成果后的重要进展。本研究应用泛基因组揭示了紫花苜蓿丰富的遗传多样性，并挖掘出与耐盐性和品质等重要农艺性状相关的结构变异和候选基因，为紫花苜蓿的遗传改良提供了重要理论支撑。       中国农业科学院北京畜牧兽医研究所助理研究员何飞、博士后张阳阳和深圳农业基因组研究所博士研究生陈帅为论文共同第一作者，中国农业科学院北京畜牧兽医研究所杨青川研究员、龙瑞才副研究员和深圳农业基因组研究所张兴坦研究员为共同通讯作者。该研究得到国家牧草产业技术体系、农业生物育种国家科技重大专项、中国农业科学院科技创新工程和内蒙古自治区科技重大专项项目的联合资助。       中国农业科学院北京畜牧兽医研究所杨青川研究员带领团队30多年来一直致力于紫花苜蓿的遗传育种研究，先后育成中苜系列国审紫花苜蓿新品种9个。这些品种已在我国12个省区大面积推广应用，1997年-2024年累计推广约一亿亩，经济效益、社会效益和生态效益显著。团队不仅在苜蓿传统育种和品种推广应用方面取得了一系列成果，在苜蓿分子育种方面也不断突破，构建了高效的苜蓿生物育种技术体系，为促进我国苜蓿种业自主创新和草食畜牧业可持续发展做出了重要贡献。       原文链接：https://www.nature.com/articles/s41588-025-02164-8 

Nat Commun|董世魁/何晓青团队在微生物调控草地植物-土壤系统恢复力研究方面取得重大进展

Nat Commun|董世魁/何晓青团队在微生物调控草地植物-土壤系统恢复力研究方面取得重大进展       公元2025年4月1日，北京林业大学董世魁教授和何晓青教授团队在高寒草地微生物调控植物-土壤系统恢复力的研究取得了突破性进展，为退化草地的精准恢复提供了新的视角和解决方案。研究成果以题为"Core microbes regulate plant-soil resilience by maintaining network resilience during long-term restoration of alpine grasslands"的论文，发表在《Nature Communications》上。       青藏高原的高寒草地是全球重要的生态资源，占高原总面积的60%以上，对区域生态安全和粮食供应具有不可替代的作用。然而，由于气候变化、过度放牧和人为干预等因素，这些草地在过去几十年中出现了严重退化，部分地区甚至形成了“黑土滩”。这种退化不仅威胁当地居民的生存和畜牧业发展，还对长江、黄河、澜沧江中下游地区的生态环境以及东南亚地区的生态安全构成威胁。为解决这一问题，自2000年以来，中国在国家政策支持下开展了大规模的高寒草地修复工程，包括人工种植乡土多年生禾草和补播天然草原等措施。       本研究在青海省玛沁县高寒草地进行，通过对比研究不同恢复年限（1至18年）的人工构建草地、未退化草地和极度退化的“黑土滩”草地，探究了微生物恢复力与植物-土壤系统恢复力的关系，并揭示了核心微生物在调控植物-土壤系统恢复力中的作用，为制定科学的修复策略提供了理论依据。       本研究强调了微生物群落在草原恢复中的关键作用，并提出了通过保护核心微生物来提高草原恢复力的新策略。微生物可以优化营养循环、改善土壤结构并提高对干扰的抵抗力。通过在恢复期间引入关键微生物，或者通过管理细菌和真菌之间的平衡，我们可以实施有效的土壤和植物恢复策略。这些对土壤微生物群落抵抗力和恢复力的见解对于评估土壤健康和预测未来全球变化情景下扰动对生态系统功能的影响至关重要。这对于制定增强生态系统复原力的新策略具有深远的影响。       北京林业大学草业与草原学院董世魁教授、生物科学与技术学院何晓青教授为论文通讯作者，生物科学与技术学院博士生杜尧、硕士生杨艳（现博士就读于中国科学院微生物研究所）、草业与草原学院草博士生武胜男（已毕业）、生态与自然保护学院教师高晓霞为论文共同第一作者。此项工作得到了国家重点研发计划(2021YFE0112400; 2023YFF1304302)、国家自然科学基金(32361143870)、第二次青藏高原综合科学考察 (2019QZKK0307, Dong)项目的支持。       论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-58080-2 

Nat Commun|马啸/杨勇志/刘建全/白史且等基于异源六倍体披碱草基因组揭示Y单倍型在小麦族的起源及海拔适应性

Nat Commun|马啸/杨勇志/刘建全/白史且等基于异源六倍体披碱草基因组揭示Y单倍型在小麦族的起源及海拔适应性       公元2025年4月1日，N1级自然指数期刊Nature Communications（IF=14.7）在线发表了四川农业大学草业科技学院马啸教授课题组题为"Analysis of allohexaploid wheatgrass genome reveals its Y haplome origin in Triticeae and high-altitude adaptation"的研究论文。该研究从头组装并注释了在青藏高原广泛分布和利用的披碱草属多年生物种—垂穗披碱草（Elymus nutans）的染色体级别参考基因组，首次分离出Y基因组完整参考序列并明确了其起源进化，报道了一个高海拔禾草应对强紫外辐射(UV-B)胁迫的新分子机制。      披碱草属（ElymusL.）牧草是我国高海拔草原生态建设和草牧业发展中的利用最广泛的多年生乡土草类群，其异源多倍体物种的复杂基因组网状演化机制和适应高海拔极端环境的分子机制不明一直是麦类作物近缘种进化领域待解决的重要科学问题之一，也是此类高寒牧草开展分子育种利用的主要障碍。       该研究基于基因组学和群体遗传学方法发现垂穗披碱草Y亚基因组与簇毛麦的V基因组为同源起源，确定了其可能的父母本祖先物种供体分别为紫大麦草和垂穗鹅观草，并明确了含有St、Y、H基因组组成的披碱草属物种的基本网状演化模式。基于广泛采集的代表性野生种质的全基因组重测序数据，结合全基因组关联分析（GWAS）、气候-基因型关联分析（GEA）以及启动子活性、过表达和突变体分子生物学实验验证等对垂穗披碱草适应不同海拔环境的分子机制展开探究，重点解析了其对于UV-B的适应性机制，丰富了不依赖于UVR8的UV-B防御途径—即MAPKKK18对于植物UV-B适应性的负向调控作用。       该研究标志了我国披碱草属基因组和抗逆基因资源发掘研究方面的阶段性重大进展，具有重要的科学意义和实际应用价值，将为披碱草属等小麦族多年生牧草的起源演化和抗逆分子育种相关研究提供重要参考。       四川农业大学草业科技学院马啸教授、兰州大学杨勇志和刘建全教授、西南科技大学白史且教授为联合通讯作者，在读博士生熊毅（川农）、袁帅（兰大）、熊艳丽（川农）和在读硕士生李李醉乐（兰大）、彭靖涵（川农）为论文的共同第一作者。我校小麦研究所凡星教授作为共同作者参与并为本研究提供了部分野生种质资源材料。四川省草原科学研究院、中国农业大学、西南林业大学等单位也对本研究提供了支持。本研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、四川省"十四五"饲草育种攻关等项目的联合资助。       论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-58341-0 

Cell | 中国农业大学于菲菲教授合作揭示关键基因将助力全球作物抵御寄生植物危害

Cell | 中国农业大学于菲菲教授合作揭示关键基因将助力全球作物抵御寄生植物危害       寄生植物对作物的危害由来已久，其中尤以列当科-独脚金属（Striga spp.）和列当属（Orobanche spp.）寄生植物危害最为严重。独脚金主要危害高粱、玉米及谷子等单子叶作物，而列当则主要危害番茄、向日葵等双子叶作物。二者每年造成约近7000万公顷土地受到侵染，3亿人粮食安全受到威胁，直接经济损失达100-120亿美元。因此，深入研究寄生植物的作用机制，解析宿主与寄生植物互作过程，对于作物抗寄生研究具有重要意义。       高粱是世界第五大粮食作物，起源于非洲萨赫勒地区，具有高度耐逆、耐贫瘠等表型。同时，干旱、贫瘠（尤其是缺磷）条件会诱导作物根系分泌独脚金内酯（Strigolactones, SLs），刺激土壤中独脚金种子的萌发，导致寄生问题。因此，高粱成为独脚金的主要宿主，也常被用作研究植物寄生问题的模式作物。尽管近些年关于通过调控独脚金内酯合成通路来抗寄生的研究有所报道，但对于缺磷环境下作物与独脚金互作的分子机制仍知之甚少。       中国农业大学草业科学与技术学院于菲菲教授联合中国科学院遗传与发育生物学研究所、崖州湾国家实验室等单位合作协同攻关，首次揭示了缺磷环境促进作物SL外排的生理现象，并解析了其分子机制，填补了通过调控SL外排控制独脚金寄生研究领域的空白。相关研究成果以“Resistance to Striga Parasitism through Reduction of Strigolactone Exudation”为题发表在国际高水平学术期刊Cell杂志。        为探究缺磷条件下高粱诱导独脚金寄生的生理过程，研究团队创建了高粱水培缺磷模拟实验系统，并发现在缺磷处理下高粱根系和水培液中SL含量显著升高。进一步通过缺磷处理和SL处理高粱根系转录组测序联合分析，确定了ABC转运蛋白家族编码基因SbSLT1和SbSLT2为高粱SL外排转运蛋白的候选基因。SbSLT1和SbSLT2受到缺磷和SL处理显著诱导表达，表达模式、原位杂交等实验表明SbSLT1和SbSLT2主要在高粱根系表皮细胞表达，符合其外排SL到土壤中的功能特性。       进一步利用酵母、爪蟾卵母细胞以及拟南芥异源表达系统，证实了SbSLT1和SbSLT2均具有显著的SL转运活性。进一步探究发现它们的同源蛋白SbSLT1-LIKE和SbSLT2-LIKE均不具备SL转运活性，强调了SbSLT1和SbSLT2在高粱ABCG家族转运蛋白中的SL转运功能特异性。       为深入解析SbSLT1和SbSLT2转运SL的分子机制，研究团队利用AlphaFold结合HOLE对SbSLT1和SbSLT2在细胞膜上形成的SL转运通道进行了预测，结合实验结果最终确定了SbSLT1-F693和SbSLT2-F642为关键氨基酸位点，有趣的是，同源蛋白SbSLT1-LIKE和SbSLT2-LIKE并不存在该保守氨基酸位点，这也解释了二者不具备SL转运活性的现象。通过蛋白序列比对发现，单子叶植物中SbSLT1和SbSLT2的同源蛋白与已知的双子叶SL转运蛋白均具有该保守苯丙氨酸位点，说明在单双子叶植物中可能存在保守的SL转运机制。       进一步构建高粱SbSLT1和SbSLT2基因编辑敲除株系进行功能验证，发现敲除突变体材料的根系分泌物中SL含量较对照株系显著降低，且利用该分泌物处理独脚金种子，萌发率显著下降。田间小区实验发现突变掉SbSLT1和SbSLT2基因的高粱寄生率降低了67-94%以上，同时高粱的产量损失减少了49%-52%，初步实现了“无损抗寄生”的研究目标。       因此，SbSLT1和SbSLT2基因在提升作物抗寄生能力，减少寄生对作物造成的损失方面具有显著的应用潜力。这项研究为高粱、玉米等经济作物抗独脚金等寄生植物寄生问题提供了新的解决策略，为应对寄生植物对全球经济损失和粮食安全威胁具有重要战略意义。图 SbSLT1和SbSLT2调控高粱抗寄生能力工作模型       中国农业大学于菲菲教授、中国科学院遗传与发育生物学研究所/先正达中国的谢旗研究员、以及中国科学院遗传与发育生物学研究所/崖州湾实验室李家洋院士为该论文的通讯作者，博士后史佳阳为论文的第一作者。中国农业大学武维华院士和王毅教授、中国科学院遗传与发育生物学研究所陈宇航研究员、褚金芳研究员、王冰研究员为该研究提供了重要的材料及建设性的意见。同时，辛培勇副研究员以及夏然博士也参与了该项研究工作。该研究得到了国家自然科学基金、中科院先导项目和中央高校基本科研业务费专项资金等资助。 专家点评 万建民（中国工程院院士、中国农业科学院 研究员）       寄生植物被列为全球农业七大危害之一。独脚金是属于菟丝子科的寄生植物，通过寄生高粱、玉米、番茄等重要经济作物，掠夺宿主的水分和养分，导致作物严重减产甚至绝收，每年可造成数十亿美元的损失，严重威胁粮食安全。尽管传统防治方法如轮作和除草剂在一定程度上能够缓解独脚金的危害，但其效率低、成本高且对环境不友好。因此，开发基于分子生物学和遗传工程的新型抗寄生策略，成为解决这一问题的关键。谢旗/于菲菲/李家洋等合作团队在《细胞》（Cell）发表的最新研究成果为高粱抗独脚金寄生提供了突破性解决方案。该研究阐明了植物激素独脚金内酯（strigolactones, SLs）的转运机制，首次鉴定并解析了两个高粱ABCG转运蛋白SbSLT1和SbSLT2的功能。SLs在植物生长发育中发挥重要作用，同时也是独脚金种子萌发的关键信号分子。该研究通过一系列分子生物学和生物化学实验证实了SbSLT1和SbSLT2在高粱根系中发挥外排SL的功能，进一步利用AlphaFold2预测了SbSLT1和SbSLT2的蛋白质结构，并精准验证了其与SLs结合的关键位点。尽管SLs转运蛋白在单子叶和双子叶植物之间并不保守，但这些关键结合位点却高度保守，这为在其他作物中开发类似的抗寄生策略提供了重要参考。该研究进一步通过CRISPR/Cas9基因编辑技术在高粱敲除SbSLT1和SbSLT2，成功阻断了SLs从高粱根部向根际土壤的分泌，从而显著抑制了独脚金种子的萌发和寄生。同时在没有独脚金危害的环境中，突变体植株的生长与野生型没有差异。这一发现不仅验证了该策略防空独角金寄生的有效性，还表明其在实际农业生产中具有广泛的应用潜力。总之，这项研究不仅为解决独脚金寄生问题提供了创新性方案，也为全球粮食安全和农业可持续发展做出了重要贡献。未来，基于SLs转运蛋白的抗寄生策略有望在更多作物中推广应用，为应对全球农业挑战提供强有力的科技支撑。 谢道昕（中国科学院院士、清华大学 教授）       植物寄生是指某些植物依赖或部分依赖宿主植物获取水分和养分、进行生长和繁殖的一种现象。独脚金（Striga spp.）是典型的完全寄生植物，严重危害高粱、玉米、谷子等单子叶粮食作物。特别是在非洲等地区，独脚金寄生导致宿主植物严重减产，已成为制约粮食生产的重要因素。散落在土壤中的独脚金的种子感知宿主植物释放的独脚金内酯类（SLs）化合物后才能萌发，并向宿主根部生长、然后形成吸器侵入宿主根部，进而摄取宿主植物的养分进行生长和繁殖。目前，如何有效防治寄生植物，已成为保障全球粮食安全的关键难题。中国科学院遗传与发育生物学研究所谢旗研究员团队与于菲菲教授团队、李家洋院士团队通过合作研究，首次发现并解析了高粱中SbSLT1和SbSLT2基因的功能，揭示其在限制独脚金内酯信号分子的外排和抗独脚金寄生的关键作用。通过创新的基因编辑手段削弱高粱根部外排的独脚金内酯信号分子，有效降低了独脚金的寄生，从而保障了高粱的产量稳定性。此外，通过AI模拟预测和结构生物学的相关探究，SbSLT1和SbSLT2上形成SL转运通道的关键氨基酸位点对于SL转至关重要，令人惊喜的是，这一氨基酸位点在单子叶植物如玉米、水稻和谷子等同源蛋白以及已报道的双子叶植物的SL转运蛋白中具有高度保守性。这一成果为高粱的寄生杂草抗性育种提供了重要基因资源，并为其它作物提高寄生抗性指明了道路，是作物抗性分子育种领域的里程碑式突破。特别是在非洲，这一成果对于防治独脚金危害、缓解粮食危机，将具有深远影响。未来，随着相关技术的进一步优化和商业化推进，这项成果有望全面改变寄生植物危害的防控格局，为全球农业生产带来变革性影响。 王二涛（中国科学院分子植物科学卓越创新中心 研究员）       全球范围内，寄生植物独脚金（Striga spp.）对高粱、玉米等作物的危害日益加剧，尤其在非洲和亚洲部分地区，其寄生导致作物减产甚至绝收，严重威胁粮食安全。传统防治手段如化学药剂和轮作成本高、效果有限，且可能破坏土壤生态平衡。如何在不影响作物与有益微生物共生关系的前提下，培育抗独脚金寄生的作物品种，是农业可持续发展亟需解决的难题。       谢旗研究员团队与中国农业大学、先正达集团中国及崖州湾实验室合作，首次在高粱中鉴定出独脚金内酯（SL）外排转运蛋白基因SbSLT1和SbSLT2，并通过基因编辑技术敲除这两个基因，显著抑制了SL向土壤中的分泌，使独脚金因无法感知宿主信号而萌发受阻，寄生率降低67-94%，显著减少高粱产量损失。这一成果为抗独脚金寄生育种提供了关键基因资源和理论支持，具有重要的应用潜力。此外，研究团队通过AI预测揭示了SL转运蛋白的在重要作物中的保守性和关键氨基酸位点，为其他作物的抗寄生育种提供了新思路。值得注意的是，SL不仅是独脚金萌发的信号分子，也是植物与丛枝菌根真菌（AM真菌）共生的重要调控因子。AM真菌通过帮助植物吸收磷、氮等营养元素，在贫瘠土壤中显著提升作物抗逆性。研究团队在田间试验中虽未发现基因编辑高粱的明显生长缺陷，但在长期推广中仍需关注SL分泌减少对AM真菌共生的潜在影响，尤其是在缺磷等依赖共生关系的环境中。未来研究可进一步探究独脚金寄生与AM共生之间存在的差异，例如对寄生与共生识别的SL类型是否一致，二者在发生时间上是否存在先后顺序等现象进行深入研究，从而规避“抗一害、生他弊”。此外，在推广前开展长期生态评估，监测SL分泌变化对土壤微生物群落和作物营养吸收的影响，将有助于确保新品种的生态安全性。谢旗/于菲菲/李家洋团队的研究为抗独脚金寄生育种开辟了新路径，其基因编辑策略兼具科学创新性与农业应用价值，为解决全球粮食安全问题提供了重要工具。未来通过精准调控SL分泌的类型，并兼顾植物-微生物共生网络的平衡，有望培育出“抗寄生不减共生、稳产量更护生态”的智能型作物，为可持续农业的发展注入新动力。 

西北农林科技大学教授以第一兼通讯作者在Cell子刊（IF5y=9.8）发表重要研究成果，揭示稀有微生物对土壤健康的重要性

西北农林科技大学教授以第一兼通讯作者在Cell子刊（IF5y=9.8）发表重要研究成果，揭示稀有微生物对土壤健康的重要性       近日，西北农林科技大学草业与草原学院陈文青教授团队在Current Biology发表了题为“Number of global change factors alters the relative roles of abundant and rare microbes in driving soil multifunctionality resistance”的研究论文。陈文青教授为论文第一作者兼通讯作者。        全球变化因子（GCFs），包括气温升高、氮沉降、盐碱化以及环境污染等，对陆地生态系统的结构与功能产生了重大影响。虽然生物多样性有助于稳定生态系统功能以应对外界环境的变化，但关于土壤微生物多样性，尤其是丰富和稀有微生物群落在不同数量的GCFs干扰下如何调控土壤多功能抗性的研究尚不充分。       为此，陈文青教授的研究团队设计了室内微宇宙实验，通过控制微生物多样性并模拟多种GCFs干扰，探讨了在不同数量GCFs干扰条件下土壤多功能抗性的变化及丰富和稀有微生物的作用。研究结果表明：1）随着GCFs数量增加，丰富和稀有微生物群落的多样性对土壤多功能抗性的影响减弱，其重要性也随之变化；2）当受到较少GCFs（少于2个因子）干扰时，丰富微生物群落是决定土壤多功能抗性的关键因素；然而，随着GCFs数量增加至超过4个因子，稀有微生物群落在增强土壤多功能抗性方面的作用变得更加突出；3）在较多GCFs干扰的情况下，由于稀有微生物群落拥有更高的遗传多样性，使其具有更好的环境适应能力，从而导致了土壤多功能抗性调控中丰富与稀有微生物群落之间相对重要性的转换。        此研究揭示了在多重GCFs干扰背景下土壤多功能抗性的动态变化规律，以及丰富和稀有微生物群落的不同作用，强调了在应对多因子全球变化时稀有微生物群落的重要性，并为土壤生态系统的恢复和管理提供了理论基础。       该研究得到国家自然科学基金资助项目和国家林业和草原局科技创新青年拔尖人才专项项目资助。 

北京林业大学草业与草原学院教师首发《Nature》 |研究中美草原生态系统的干旱敏感性

北京林业大学草业与草原学院教师首发《Nature》 |研究中美草原生态系统的干旱敏感性       2025年1月29日，北京林业大学庾强教授联合美国科罗拉多州立大学等3个国家19家单位的科研人员在《Nature》发表了最新科研成果，发现了中美草原生态系统截然不同的干旱敏感性，并揭示了响应机制。该研究对预测未来气候变化背景下草原生态系统对长期干旱的响应具有重要的指示作用，为应对气候变化和草原生态系统适应性管理提供了理论支撑。  图1:极端干旱联网实验站点分布及干旱处理示意图       极端干旱通常会降低草原生态系统的生产力，进而削弱自然对人类的贡献。然而，不同类型的草原在经历多年极端干旱时，这种负面影响会有多大差异，以及这种差异随时间如何变化尚不清楚。该研究通过极端干旱联网实验(图1)模拟了连续四年生长季干旱(降雨量减少约66%)，比较了欧亚草原和北美草原各六个具有代表性的草原生态系统的干旱敏感性。发现在欧亚草原中，干旱导致植物地上生产力大幅下降，下降的程度随着干旱的年限而增加，表现为累积效应;而北美草原中，植物地上生产力的下降幅度较小，下降的程度随着干旱的年限没有显著增加，表现为适应效应(图2)。干旱对物种丰富度的影响在欧亚草原从增加转变为降低，但在北美草原则从降低转变为增加，这些不同的变化是由非优势物种的变化驱动的。物种丰富度尤其是非优势物种的丰富度相反的变化，导致欧亚和北美草原具有截然不同的干旱敏感性。该研究结果表明，欧亚草原对极端干旱的敏感性高于北美草原，而非优势物种在决定极端干旱对草原生产力的影响方面发挥着关键作用。  图2:四年极端干旱对植物生产力和多样性的影响       北京林业大学草业与草原学院庾强教授为论文第一作者，河北大学生命科学学院韩兴国 教授和科罗拉多州立大学 Melinda Smith教授为共同通讯作者，北京林业大学草业与草原学院董世魁教授、顾倩博士为共同作者。据悉，这是北京林业大学建校70多年来首篇Nature正刊论文。该研究得到国家重点研发计划(2022YFE01280002022YFF13006032019YFE0117000)、国家自然科学基金(32171592，42130515，31988102,32061123005)等项目的资助，并且得到内蒙古科尔沁草原国家生态系统定位站、中国科学院沈阳应用生态研究所-额尔古纳森林草原过渡带生态系统研究站、中国科学院植物研究所-内蒙古锡林郭勒草原生态系统国家野外科学观测研究站、中国科学院西北生态环境资源研究院-乌拉特荒漠草原研究站、中国农业科学院-内蒙古呼伦贝尔草原生态系统国家野外科学观测研究站和内蒙古农业大学-希拉穆仁荒漠草原研究平台的大力支持。       文章链接：https://www.nature.com/articles/s41586-024-08478-70  

PNAS | 兰州大学等团队揭示土壤微生物面对不对称变暖的挑战

PNAS | 兰州大学等团队揭示土壤微生物面对不对称变暖的挑战       气候变化使冬季温度升高的速度超过夏季，特别是在高海拔地区。这种“不对称”的变暖可能会通过改变微生物活动超出预期而对储存在这些地区土壤中的大量碳造成麻烦。       地球上的土壤储存的碳量超过了除海洋以外任何生态系统的碳量，并且如果管理得当，可以储存更多的碳。但是，土壤碳受到了气候变化的威胁。研究人员预计，更高的温度将增加以温室气体形式释放到大气中的土壤碳量，主要是由于土壤微生物行为的变化。然而，这种变暖反馈的规模仍然不确定。文章来源：       公元2024年10月14日，国际权威学术期刊美国国家科学院院刊PNAS发表了兰州大学草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室/南京农业大学凌宁教授和沈其荣院士团队的最新相关研究成果，题为Asymmetric winter warming reduces microbial carbon use efficiency and growth more than symmetric year-round warming in alpine soils的研究论文。兰州大学贺金生教授和清华大学杨云锋教授为论文的共同作者。索引：       Li L, Xu Q C, Jiang S J, et al. Asymmetric winter warming reduces microbial carbon use efficiency and growth more than symmetric year-round warming in alpine soils [J]. PNAS, 2024, 121 (43) e2401523121.https://doi.org/10.1073/pnas.2401523121下载PDF文件（仅供学术交流）:       20240918-Land use drives the distribution of free, physically protected,and chemically protected soil organic carbon storage at a globalscale.pdf3775-year-old wood burial supports “wood vaulting” as a durable carbon removal method.pdfMicrobial extracellular polymeric substances in the environment, technology and medicine.pdfAqueous and Colloidal Dynamics in Size-Fractionated Paddy Soil Aggregates with Multiple Metal Contaminants under Redox Alternations.pdfThe coevolution of fungus-ant agriculture.pdfAsymmetric winter warming reduces microbial carbon use efficiency and growth more than symmetric year-round warming in alpine soils.pdf内容：       该团队的研究人员在青藏高原的一个实验草地上加热土壤，以测试不同模式的变暖如何改变微生物活动。一些土壤保持在环境温度下，而另一些则全年受到2°C的“对称”变暖影响。第三组土壤在冬季受到2.5至2.8°C的变暖，在其余时间受到0.5至0.8°C的变暖，这是一个更接近实际变暖模式的真实模拟。       在2011年至2020年的十年间接受了这种处理后，研究人员测试了来自不同土壤样本的微生物活动。他们特别关注两个指标：生长速率和一个表明生物体如何利用碳的指标，即碳利用效率。研究表明，这是决定土壤中有机碳储量的主要因素之一。当微生物摄取碳时，它有两种选择：它可以将其分解以获取能量并以CO2的形式呼吸出来，或者用它来构建新的身体结构。更高的生长率意味着微生物使用了更多的碳，而更高的碳利用效率则意味着更多的碳被用于构建身体结构，而不是以CO2的形式呼吸出来。       研究人员发现，两种变暖模式都显著减少了微生物活动。相对于暴露于环境温度下的土壤，对称变暖下的土壤生长率下降了31%，碳利用效率下降了22%。在不对称变暖条件下，这一效果更为强烈，生长率降低了58%，碳利用效率降低了81%。他们将这些差异归因于包括提供给微生物的营养素变化在内的多种因素。他们的研究结果表明，土壤碳储存可能会减少，降低陆地生态系统固碳的能力，并削弱土壤作为应对气候变化自然解决方案的有效性。       由于目前的模型没有考虑到不对称变暖，研究人员可能低估了由于气候变化导致的土壤碳损失。然而，这些发现可能只适用于寒冷生态系统中的土壤，需要进一步的研究来了解微生物活动变化对碳的具体意义。例如，尽管微生物活动发生了显著变化，但在整个实验过程中，土壤中储存的碳总量并没有发生变化。文章亮点：       1. 不对称冬季变暖的影响：研究首次揭示了不对称冬季变暖（即冬季温度上升比夏季更显著）对高山土壤微生物生理过程的影响，尤其是对微生物碳利用效率（CUE）和生长的影响。       2. 长期变暖的生态效应：通过长达十年的季节性试验，研究了长期变暖对高山草甸生态系统中微生物CUE和生长的影响，提供了长期气候变化对土壤微生物学影响的实证数据。       3. 微生物生理限制的增加：研究发现，长期变暖增加了微生物对碳的生理限制，尤其是在不对称冬季变暖条件下，这种限制更为显著。         4. 细菌生长的抑制：研究显示，长期变暖抑制了大多数细菌属的生长速率，而不对称冬季变暖对特定属（如Gp10、Actinomarinicola、Bosea、Acidibacter和Gemmata）的生长抑制更为强烈。       5. 细菌生长的系统发育保守性：研究还探讨了细菌生长速率的系统发育保守性，并发现在变暖条件下，这种保守性减弱，主要是由于细菌生理状态的变化而非细菌种类和群落组成的数量。重点图表:图 1. 微生物对气候变暖的新陈代谢反应图 2. 应对气候变暖的微生物资源获取策略图 3. 环境（A）、全年变暖（B）和冬季变暖（C）土壤中 EAF-¹⁸O 的分类群特异性变化图 4. 生长细菌类群的绝对生长率与系统发育的关系图 5. 生长细菌的人均增长率与种群密度之间的关系图 6. 与环境气候相比，全年对称或冬季不对称变暖对微生物 CUE 影响的概念图文章结论:       1. 不对称冬季变暖的显著影响：不对称冬季变暖比对称全年变暖更大幅度地降低了高山草甸土壤中微生物的生长速率和碳利用效率（CUE）。       2. 微生物碳限制的增加：长期变暖，尤其是不对称冬季变暖，增加了土壤微生物对碳的生理限制，这可能导致土壤碳储存能力下降。       3. 细菌生长和系统发育保守性的改变：长期变暖导致大多数细菌属的生长速率受到抑制，且在不同属之间存在差异性响应。变暖条件下，细菌生长速率的系统发育保守性减弱，表明环境压力可以改变微生物的生理特征。       4. 微生物群落结构和功能的变化：长期变暖改变了微生物群落的结构和功能，特别是减少了活跃生长的细菌数量，这可能影响土壤生态系统的功能。       5. 对未来土壤碳循环的预测：研究结果强调了理解不对称冬季变暖对土壤微生物学影响的重要性，这对于预测未来土壤碳循环和全球气候变化反馈具有重要意义。       6. 未来研究方向：建议未来的研究应关注如何通过减轻营养限制来维持微生物CUE，以确保土壤功能的持续性。

张英俊教授团队揭示多年生豆禾混播草地高产高效及可持续的有效策略

张英俊教授团队揭示多年生豆禾混播草地高产高效及可持续的有效策略       近日，中国农业大学草业科学与技术学院张英俊教授团队在多年生豆禾混播草地高产高效及可持续利用机制方面取得重要进展。       该研究指出，以较低的豆禾播种比例建植并结合适度的养分管理措施的多样化饲草料生产模式可以同时有利于人工草地的饲草料生产和土壤质量，是实现人工草地高产高效以及可持续利用的有效策略。       我国畜牧业高质量发展对优质饲草需求量巨大，农业农村部“十四五”全国饲草产业发展规划指出，目前饲草缺口达5000万吨以上。因此，建设高产并能维持持久性产量的饲草基地十分重要。建植多年生豆科与禾本科混播（简称豆禾混播）草地，是提高饲草产量、改善饲草品质、维持产量稳定性和增强草地持久力的有效措施。但是，目前通过采用最佳的豆禾混播比例和磷（P）肥管理措施是否能进一步改善这些益处尚不清楚。       从2016年开始，本研究团队在沧州、太原和银川等3个地点开展了为期5年的田间实验，主要探讨了不同豆禾混播比例以及磷肥的用量对牧草产量和土壤质量的影响。试验设计包括了两种豆科植物和两种禾本科植物按照五种不同的比例（3:7、4:6、5:5、6:4和7:3）进行混播，同时还设置了每种植物的单播作为对照组。在磷肥的用量上，共设置四个水平，即0、9、18或27 kg P ha-1 year-1。通过分析比较混播与单作的牧草产量，本研究评估了植物的多样性效应，即互补效应和选择效应，同时测定了土壤养分含量及土壤微生物组成。图1 多年生豆禾混播草地的田间照片（a-b）；本研究中选择的两种豆科和两种禾本科植物（紫花苜蓿、红豆草、鸭茅、高羊茅）的功能特征以及两因素实验设计的图示（c）       研究表明，以豆禾比3:7建植的混播组合在适度磷肥（8 kg P ha-1 year-1）施用下牧草年产量高达29.59 t ha-1，且在多个地点表现出持续和一致的超产效应。同时，与紫花苜蓿单播相比，豆禾比3:7组合下土壤有机质、总氮和微生物生物量碳氮分别显著提高11.27%、50.62%、23.12%和89.31%。图2 豆禾混播比例与施磷对三个实验地点年平均牧草产量的影响。a.沧州；b.太原；c.银川       结构方程模型表明，较低的豆禾混播比例能直接地提高物种间的互补效应，并通过增加真菌生物量而间接地促进物种间的选择效应，从而获得较高的牧草产量。另外，施用磷肥可直接地提高土壤养分和酶的活性，进一步加强物种间的互补效应，从而提高了牧草产量和土壤质量。图3 结构方程模型（SEM）揭示试验因素（豆禾混播比例、磷肥施用量）与物种多样性效应、土壤养分含量及酶活性、土壤微生物组成及牧草产量间的关系       该研究成果以“Low legume‑grass seeding ratio combined with phosphorus fertilization promotes forage yield and soil quality in managed grasslands”为题发表于农学领域顶刊Agronomy for Sustainable Development（中科院JCR一区，TOP期刊，5年IF:7.9）。       中国农业大学草业科学与技术学院张英俊教授为该论文的通讯作者，秘一先博士为该论文的第一作者，其博士后合作导师杨高文教授也全程参与了该论文的撰写与发表。该研究得到了国家牧草产业技术体系、国家自然科学基金、中国农业大学人才引进科研启动基金、中央高校基本科研业务费专项资金等项目资助。原文链接：https://link.springer.com/article/10.1007/s13593-024-00973-5

白史且团队等在线公布了我国重要乡土草老芒麦高质量基因组并揭示了老芒麦遗传基础和起源进化过程

白史且团队等在线公布了我国重要乡土草老芒麦高质量基因组并揭示了老芒麦遗传基础和起源进化过程       老芒麦（Elymus sibiricus L.），又称西伯利亚披碱草、垂穗大麦草等，是禾本科小麦族披碱草属的模式种。作为一种异源四倍体植物（2n = 4x = 28，StStHH），老芒麦广泛分布于欧亚大陆，是我国重要乡土草种，并展现出了丰富的遗传多样性和生态适应性。因此，它被广泛应用于高产人工草地的建立和天然草地的恢复与改良工作中，在青藏高原草地畜牧业发展和草原生态修复方面发挥着重要作用。       2024年4月20日，四川省草原科学研究院/西南科技大学白史且、鄢家俊团队联合扬州大学严学兵团队和四川农业大学马啸团队在bioRxiv在线发表了题为A high-continuity and annotated reference genome of allotetraploid Siberian wildrye (Elymus sibiricus L., Poaceae: Triticeae) 的研究论文，公布了染色体级别的“川草2号”老芒麦参考基因组序列，对老芒麦的基因组序列及群体基因组数据进行了深度挖掘，揭示了老芒麦遗传基础和起源进化过程。       “川草2号”老芒麦（Elymus sibiricus L. cv. Chuancao No. 2）是由中国四川省草原科学研究院选育的优良老芒麦品种，因其产量高和抗逆性强的特性，在青藏高原地区被广泛应用。前期通过流式细胞仪的调查研究，初步估算了“川草2号”老芒麦的基因组大小约为6.74 Gb。在此基础上，本研究整合了单分子测序（PacBio，97.34X）和双末端测序（Illumina，68X）技术，完成了“川草2号”老芒麦基因组的高质量从头组装，其基因组大小为6.57 Gb，Contig N50 达到了4.46 Mb。进一步通过461.17 Gb的Hi-C测序数据，成功将6.53 Gb的基因序列挂载到14条染色体上，其中St亚基因组和H亚基因组分别包含3.15和3.37 Gb的基因序列（图1）。这一成果标志着国际上首次获得了达到染色体级别的“川草2号”老芒麦参考基因组序列。图1  染色体级别的“川草2号”老芒麦参考基因组图谱       染色体级别的“川草2号”老芒麦参考基因组图谱的获得，有助揭示老芒麦基因组大小变异的动态历史及其进化轨迹。研究人员通过比较基因组学，推断出老芒麦的H亚基因组与大麦的H亚基因组的遗传距离较近，并且Gypsy (RLG)和未分类逆转座元件（RLX）是老芒麦基因组扩增的主要贡献者（图2）。此外，古染色体进化分析的结果表明老芒麦H和St亚基因组中的3号染色体（Es3St和Es3H），在小麦族中具有高度保守的进化模式。值得注意的是，通过基因组之间的共线性分析，我们发现老芒麦H亚基因组上4号染色体（Es4H）和6号染色体（Es6H）之间存在较大的易位片段，并且这个较大的结构变异与老芒麦的抗性有关（图3）。图2 比较基因组及LTR插入分析图3“川草2号”老芒麦基因组进化及结构变异（易位）分析       基于“川草2号”老芒麦参考基因组数据，开展了老芒麦的群体基因组学研究。通过对来自我国东北、西北、华北和青藏高原地区的90份老芒麦野生种质进行重测序分析，不仅从SNP和INDEL水平揭示了老芒麦自然群体的遗传多样性，还首次提出了青藏高原是老芒麦起源和发展中心的观点。这项研究为老芒麦的遗传进化和环境适应性研究提供了宝贵的数据支持。图4 老芒麦野生种质的群体多样性分析       成功绘制“川草2号”老芒麦参考基因组精细图谱并探究老芒麦自然群体的遗传多样性，不仅有助于深入理解老芒麦的遗传基础和分子机制，而且为揭示老芒麦在不同生境下的适应机制和进化历史提供了关键信息。此外，这一成果有助于加速发掘老芒麦的优异新基因及培育优异新品种。同时，深入了解老芒麦的遗传背景有利于促进全球野生老芒麦种质资源的遗传保护，这对未来披碱草属优异种质资源的保护、发掘与育种利用具有重要的战略意义。       该项研究得到十三五国家重点研发项目、四川省重点研究项目、首批万人计划天府杰出科学家项目、草原生态修复科技支撑等项目的支持。 作者简介       白史且，1964年生，彝族，二级教授、博士，博士生导师，长期从事乡土草种质资源发掘与育种利用工作，现任西南科技大学农业科技研究院院长，中国草学会副理事长，曾任四川省草原科学研究院院长和四川省林草局总工程师。享受国务院特殊津贴专家，国家牧草产业技术创新战略联盟首席科学家，国家公益性行业科技专项首席科学家。主持国家和省项目20余项，选育草品种19个，制定标准52项，获科技成果9项，其中：国家科技进步二等奖2项（第一、第五），神农中华农业科技奖优秀团队奖1项（第一）。 

张英俊教授团队：温性草原大型真菌降低土壤有机碳储存

张英俊教授团队：温性草原大型真菌降低土壤有机碳储存图文摘要 | Graphical abstract导读 | Introduction       草原是最重要的生态系统之一，储存了大约34%的陆地碳（C）。土壤有机碳（SOC）固存是草原生态系统的一项重要功能，而SOC储量的大小取决于微生物，特别是真菌的参与。大型真菌产生的菌丝体可能影响C的固定和分解，但它们对草原生态系统SOC储存的影响机制尚不清楚。草原大型真菌形成的蘑菇圈是探索大型真菌对SOC影响的天然平台。目前，将SOC分为颗粒有机碳（POC）和矿物结合态有机碳（MAOC）来研究，这更有助于预测SOC的储存量。本研究采集了35个温带草原蘑菇圈的4个不同区域表层土壤（图1），以揭示大型真菌对SOC组分（包括POC和MAOC）的影响，并利用宏基因组测序技术揭示SOC储存的微生物机制。图1 中国内蒙古温性草原上5个取样地点的蘑菇圈形态及样品采集示意图一、蘑菇圈中SOC及其组分的变化        大型真菌从蘑菇圈的圈外到圈内区域显著降低了SOC（图2A，p < 0.05）。与大型真菌尚未扩散到的圈外区域相比，圈内区域的SOC降低了7.37%。POC和MAOC都显示出与SOC相似的趋势，都在真菌到达后开始下降（圈外 vs. 前沿，圈上，圈内）（图2B和C）。在4个区域中，MAOC在圈内区域处于最低值，而POC在菌丝刚刚通过的圈上区域处于最低值。此外，在大型真菌通过后POC对SOC的贡献降低，但MAOC对SOC的贡献增加，尽管它们仅在圈外和圈上区域之间有显著差异（图2D，p < 0.05）。这意味着POC和MAOC的消耗均随着蘑菇圈真菌的移动而增加，并且POC的消耗更大。图2 蘑菇圈4个区域的土壤有机碳浓度（SOC）（A），颗粒有机碳浓度（POC）（B），矿物结合态有机碳浓度（MAOC）（C），颗粒有机碳和矿物结合态有机碳对土壤有机碳的贡献（D），可溶性有机碳（DOC）（E），土壤微生物生物量碳（MBC）（F）以及β-1,4-葡萄糖苷酶（BG）酶活性（G）二、土壤MBC和BG酶活性与SOC组分的关系       在蘑菇圈中，真菌的存在改变了MBC、BG和DOC，这与SOC组分的变化显著相关。有菌丝通过的区域（圈内和圈上）的MBC明显低于没有菌丝的区域（圈外）（图2F，p < 0.05）。大型真菌诱导的MBC变化与SOC、POC、MAOC呈显著正相关（图3，p < 0.05）。这表明大型真菌抑制了微生物源C对SOC固存的贡献。圈上和菌丝前沿区域的参与C矿化胞外酶（BG）活性分别比圈外区域高43.16%和24.41%（图2G）。同时，圈上和前沿区域的DOC浓度也显著高于圈外和圈内区域（图2E，p < 0.05），并且BG与DOC呈显著正相关关系。大型真菌诱导的DOC与POC变化呈负相关关系（图3B，p < 0.05)。这些结果表明大型真菌的存在降低SOC的累积，同时促进SOC的分解。图3 预测变量对大型真菌诱导的土壤有机碳（A）、颗粒有机碳（B）和矿物结合态有机碳（C）变化影响的拟合多元回归模型的模型系数图三、大型真菌对C循环相关土壤微生物群落组成及基因丰度的影响       随着大型真菌从圈内到圈上/前沿再向圈外的移动，土壤微生物群落的生态策略从寡营养型转变为富营养型，再回到寡营养型（图4A）。具体来说，属于寡营养型微生物的放线菌门（Actinobacteria）、疣微菌门（Verrucomicrobia）、酸杆菌门（Acidobacteria）和绿弯菌门（Chloroflexi）在圈外区域的丰度大于在圈上区域的。同时，属于富营养型微生物的变形菌门（Proteobacteria）和拟杆菌门（Bacteroidetes）在圈上区域的丰度最高。属于寡营养型的酸杆菌门、绿弯菌门和芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）在圈内区域的丰度高于其他三个区域的。在属水平上，圈上区域与其他3个区域（圈内、前沿和圈上）共同拥有的常见物种数量分别为183、105和41种（图4B）。大型真菌的存在减少了C固定基因的丰度，但增加了C降解基因的丰度（图5）。具体来说，在大型真菌移动过程中，所有参与C固定循环相关的基因在圈上区域的丰度都最低（图5A）。C降解基因在圈外区域的丰度最低，但仅与菌丝前沿区域有显著差异（图5B，p < 0.05）。不同底物的C降解相关基因在蘑菇圈4个区域之间表现出不同的变化。参与半纤维素降解基因的丰度在圈外区域最低，包括内切-1,4-β-木聚糖酶、α-L-阿拉伯糖苷酶和β-木糖苷酶基因。与圈外区域相比，菌丝前沿区域的淀粉和芳香族化合物降解基因丰度呈上升趋势。圈上区域的几丁质降解基因丰度显著高于其他3个区域（图5B，p < 0.05）。图4 蘑菇圈4个区域门（A）和属（B）水平微生物分布情况图5 蘑菇圈4个区的碳固定（A）和碳降解（B）基因丰度的变化总结 | Conclusions       综上所述，在草地生态系统中，大型真菌通过调节土壤微生物功能，加速了POC和MAOC组分的分解（特别是POC），最终降低了表层土壤SOC含量。大型真菌的存在增加了BG活性和C代谢率较低的富营养型微生物的相对丰度，降低了MBC浓度和底物利用效率较高的寡营养型微生物的相对丰度。这些变化促进SOC的分解，但抑制SOC的固存。此外，大型真菌的存在增加了C降解基因的丰度（特别是编码参与半纤维素降解的内切-1,4-β-木聚糖酶、α-L-阿拉伯糖苷酶和β-木糖苷酶的基因），降低了C固定基因的丰度。因此，尽管已有研究发现大型真菌的出现可以提高地上植物的生产力，但应该注意这可能会加速土壤养分的消耗并减少土壤C的储存。本研究对于进一步了解草原生态系统土壤C持久性过程中大型真菌与其他微生物的相互作用具有重要意义。       本文内容来自ELSEVIER旗舰期刊Sci Total Environ第899卷发表的论文：Liu M.H., Wei Y.Q., Lian L., Wei B., Bi Y.X., Liu N., Yang G.W., Zhang Y.J., 2023. Macrofungi promote SOC decomposition and weaken sequestration by modulating soil microbial function in temperate steppe. Sci Total Environ 899, 165556.DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.165556       第一作者：刘沫含 博士中国农业大学草业科学与技术学院       在中国农业大学获得博士学位，主要研究方向为草地生态与管理、草地土壤改良机制、草地生态系统碳氮磷循环。以第一作者在Science of the Total Environment、Ecotoxicology and Environmental Safety、Chemosphere等国际期刊发表论文6篇。       通讯作者：张英俊 教授中国农业大学草业科学与技术学院       中国农业大学草业科学与技术学院教授、博导，全国农业科研杰出人才，科中国农业大学国家级创新团队负责人，国家级高层次人才获得者，国家牧草产业技术体系首席科学家。现担任国务院学位委员会第八届草学学科评议组秘书长、中国草学会副理事长兼秘书长。Grassland Research副主编、Grass and Forage Science杂志副编审（Associate Editor）、Grass Research杂志副编审（Associate Editor），国内《草地学报》、《草业学报》和《草业科学》编委。主要研究方向为草地管理与牧草生产。先后完成国家自然科学基金面上项目以及重大项目、973课题等40余项。发表论文200余篇，主编著作14部，获授权发明专利30余项，制定行业标准6项；以第一完成人获得教育部科技进步一等奖1项，农业部中华农业科技奖二等奖1项、大北农科技一等奖1项和河北省科技进步二等奖1项。

科学普及 更多

友情链接

智联软件中国农学会中国农业大学中国科学技术协会中国畜牧业信息网中华人民共和国农村农业部中华人民共和国科学技术部INTERNATIONAL GRASSLAND CONGRESS

Copyright © 2021 中国科学技术协会 版权所有

京ICP备10039388号-1 | 中科科界（北京）科技有限公司（技术支持）

京公网安备11010802042856号

联系我们

联系地址：北京市海淀区圆明园西路2号中国农业大学西校区土化楼101室 邮政编码：100193 联系电话：010-62732799 、62731666 传  真：86-10-62732799 电子邮箱：cgsoffice@163.com
 

关注微信公众号

 

关注微信服务号