近日，中国热科院橡胶所热带林业生态团队在橡胶树叶际微生物研究方面取得新进展。研究揭示了橡胶树叶片衰老过程中叶际微生物群落的组装机制及其在养分回流中的作用。

　　我国的橡胶种植区位于热带北缘，橡胶树在季节性干旱和低温气候条件下，已经由原产于南美洲亚马逊原始热带雨林的常绿树种转变为集中落叶树种。研究表明，橡胶树受到季节性干旱和寒冷压力诱导的衰老叶片表现出强烈的养分回流策略，约50.26%的叶片养分重新回流到橡胶树的其它器官（2016年发表在《Frontiers in Plant Science》）。这种养分回流机制对于维持植物的养分平衡、提高作物的产量和质量至关重要。然而，我们仍不清楚植物叶片衰老对叶际微生物群落组装的影响，以及微生物在衰老叶片养分回流过程中的作用。

　　鉴于此，热带林业生态团队应用16S rRNA和ITS基因高通量测序的方法，分析了橡胶树绿色叶片和衰老叶片的叶际微生物群落组成、多样性及功能。研究发现，植物叶片衰老对细菌群落的影响大于真菌，对叶内群落的影响也大于叶表；随着叶片的老化，叶片细胞壁的解体导致进入叶片内的微生物比例增加，进而提升了叶内微生物的多样性。同时，研究还表明衰老叶内细菌，特别是放线菌纲的丰度显著增加，这类微生物主要参与叶片衰老过程中的代谢过程，导致衰老叶片的代谢基因丰度显著提高，这在一定程度上促进了叶片有机质的降解和养分回流；而养分回流又进一步导致衰老叶片内α-变形菌纲（r-选择性微生物或寡营养型微生物）丰度的增加，从而增强了叶内细菌群落的随机过程。这些结果阐明了叶片衰老过程中微生物群落的组装机制，揭示了微生物群落在养分回流过程中的作用，为橡胶树的高产栽培管理技术及天然橡胶产业的可持续发展提供了理论基础。

图1 橡胶树叶片衰老过程中叶表和叶内细菌和真菌群落的变化。（A: 源自叶内（叶表）的叶表（叶内）微生物的百分比。B: 衰老叶片中的放线菌和α-变形菌纲的细菌丰度显著增加。）

　　相关研究成果以题为“Assembly and maintenance of phyllosphere microbial diversity during rubber tree leaf senescence” 的研究论文发表在《Communications Biology》。中国热科院橡胶研究所魏亚情、张希财为论文共同第一作者，兰国玉研究员和何芳良研究员为通讯作者。此研究得到国家自然科学基金，中央级公益性科研院所基本科研业务费专项以及现代农业产业技术体系建设专项资金等项目的资助。

　　论文链接：https://doi.org/10.1038/s42003-024-06907-x