资源与环境学院“农田生产力绿色调控与功能性肥料”科研团队在“土壤线虫和细菌互作提高小麦磷素吸收的机制”方面取得重要进展，该研究利用高通量测序、纯菌分离培养、室内培养和一系列盆栽试验证明了土壤食细菌线虫的捕食作用可以促进土壤中的可溶性磷和植物中的磷含量，证实了土壤食细菌线虫通过微生物共生网络对生态系统功能的重要性，并表明线虫的捕食强度决定了土壤细菌对磷生物地球化学循环和植物生长的贡献。
植物生长受根际微生物的影响很大，之前研究多关注从“自下而上”的角度研究根系分泌物等资源如何刺激微生物生长和驱动微生物群落组成。然而，捕食作为“自上而下”的力量对土壤微生物的重要性在很大程度上仍然被低估。本研究以自然土壤和灭菌土壤中种植小麦，接种关键的微生物捕食者—食细菌线虫，以评估植物如何响应“自上而下”的食细菌线虫对土壤微生物以及特定的植物促生菌—溶磷菌的捕食。
该研究主要机制包括两个方面：食细菌线虫可富集某些特定的放线菌门、绿弯菌门和厚壁菌门等细菌类群和增强放线菌门和变形菌门为主的细菌群落间的协同互作。通过分离这些菌群获得数十株溶磷菌，并选择其中最为高效的两种溶磷菌与两种主要的食细菌线虫进行盆栽试验，发现线虫的捕食作用能够促进溶磷菌在小麦根部的定植，提高土壤中可溶性磷含量，刺激根部低亲和力磷酸盐转运蛋白基因的表达，增加小麦地上部磷素积累和地上部干重；同时发现，不同生态类型的土壤线虫与细菌互作对小麦磷素积累的促进作用存在显著差异，取食强度低的线虫较取食强度高的线虫更能有助于溶磷菌的繁殖和植株磷素的积累。
该成果以题为“Nematodes and their bacterial prey improve phosphorus acquisition by wheat”的研究论文在线发表于生物学Top期刊《New Phytologist》（IF=10.323）。我院姜瑛副教授为论文第一作者，我院汪强副教授与南京农业大学刘婷副教授为论文通讯作者，我院韩燕来教授、王祎副教授、硕士研究生王中华、已毕业硕士研究生刘晔（现为农学院博士生）参与了该项工作。本研究受到国家自然科学基金（42077050, 41401274, 32171640）、国家重点研发计划项目（2018FY100300）等联合资助。
论文链接：https://doi.org/10.1111/nph.18569
