夜间低温调控土壤微生物群落与代谢特征促进设施番茄冷适应机制研究

《Biology and Fertility of Soils》：Low nocturnal temperature changed protected tomato soil bacterial community composition and metabolite characteristics

　　本研究针对早春夜间低温（LNT）制约设施番茄生长的难题，通过40天室内模拟实验揭示了LNT通过降低土壤有效磷（AP）和溶解性有机碳（DOC）含量，驱动细菌群落结构重塑（链霉菌属Streptomyces和微杆菌属Microvirga为关键指示物种），并激活膜合成基因表达及应激代谢物（亚油酸、茉莉酸、油菜素内酯）积累，为设施番茄低温逆境调控提供理论依据。

　　

早春夜间低温（LNT）对设施番茄生长构成显著胁迫，然而其对根际土壤微生物群落及代谢特征的影响尚不明确。为期40天的室内模拟实验表明：LNT处理10天后土壤理化性质及细菌群落未见显著变化；第20天起细菌群落结构开始重构；至第40天，土壤有效磷（AP）和溶解性有机碳（DOC）显著下降，且这种变化与群落组成偏移相关（群落丰富度未受影响）。其中链霉菌属（Streptomyces）和微杆菌属（Microvirga）被确定为LNT胁迫下细菌群落变化的关键指示物种。基因功能分析显示LNT胁迫导致细菌碳水化合物合成基因丰度降低，而膜合成相关基因表达增强。进一步代谢组学分析发现LNT提升了细胞膜流动性，并促进应激响应代谢物（如亚油酸、茉莉酸和油菜素内酯）的积累。这些结果共同表明，夜间低温通过调控AP与DOC水平影响土壤微生物群落结构与代谢特征，可能引导植物资源向低温适应机制重新分配。