摘要:
当前学术界在微生物产生的植物挥发性物质(microbe-induced plant volatiles, MIPVs)对生物胁迫的预警作用方面已经进行了广泛研究,但对非生物胁迫如何影响MIPVs的生态功能关注较少。为此,本研究以美洲商陆(Phytolacca americana)为研究对象,利用植物间通讯实验装置,研究了重金属胁迫诱导下美洲商陆个体释放的MIPVs是否有助于邻株植物对重金属的耐受作用。结果发现,高强度锰胁迫增加了未灭菌土壤中植株总MIPVs排放量,与之相反,在灭菌土壤中植株排放的总挥发性有机化合物并未显著变化。锰胁迫诱导下植株个体产生的MIPVs显著改变了邻株植物的激素水平,并导致土壤微生物组成的相似性增加和CSR策略的调整。因此,受体植株对后续锰胁迫的耐受性增强,表现为生长性能改善、抗氧化酶活性增加以及膜损伤减少。通过解析MIPVs介导的邻株植物重金属耐受性的启动机制,该研究揭示了土壤微生物在植物间信息交流中的关键信号作用。本研究初步尝试从MIPVs预警作用的角度揭示重金属胁迫下植物间的信息交流及其生态后果,可为将来研究提供重要启示。
关键词:
挥发物,
非生物胁迫,
预警效应,
重金属耐受,
美洲商陆(Phytolacca americana),
CSR策略