土壤盐渍化与磷有效性不足是制约滨海盐碱地农业生产的两大重要因素。植物可通过调节根系形态和养分吸收过程适应逆境，同时依托根系分泌物影响根际微生物群落。然而，在盐分与低磷复合胁迫下，不同磷效率作物如何协调根系生理响应、根系分泌物与根际微生物群落以适应磷素限制环境，仍缺乏系统认识。

近日，中国科学院烟台海岸带研究所滨海盐碱地生态过程与综合利用研究组（王光美研究团队）以耐盐但磷效率不同的两个大豆基因型为研究对象，结合根系形态与磷吸收相关生理指标、根系分泌物代谢组学与根际宏基因组学分析，系统解析了盐分与低磷复合胁迫下大豆磷获取的基因型差异及其根际关联特征。研究发现，磷高效基因型在复合胁迫下表现出更强的根系磷获取相关响应，并识别出柚皮素（Naringenin）和中华根瘤菌属（Sinorhizobium）这一关键候选关联组合。相关研究成果以“Genotype-dependent phosphorus acquisition responses of two soybean genotypes under combined low phosphorus and salt stress: evidence from root traits, exudates and rhizosphere microbiome”为题，发表于国际学术期刊Plant Physiology and Biochemistry。

研究设置正常供磷、低磷、盐胁迫及盐与低磷复合胁迫4组处理，对比耐盐磷高效大豆基因型A74和耐盐磷低效基因型A6的响应差异。结果表明，A74在低磷及复合胁迫条件下保持了更发达的根系结构和更高的根系磷含量，同时表现出更强的磷酸酶活性及磷转运相关基因表达响应。这表明，磷高效基因型可通过根系形态与磷吸收相关生理的协调响应，在复合逆境下维持更强的磷获取能力。

图1 两种大豆基因型在盐与低磷胁迫下磷吸收相关性状的响应

根系分泌物代谢组学分析共检测并注释了2492种代谢物，揭示了不同基因型在复合胁迫下具有差异化的根系分泌物响应特征。经差异代谢物筛选及效应量分析，获得16个具有基因型差异响应特征的候选代谢物，其中黄酮类物质柚皮素为重点关注组分。进一步结合根际宏基因组分析显示，复合胁迫诱导两类大豆形成差异化的根际微生物群落，中华根瘤菌属等微生物类群呈现显著的基因型响应。

图2 盐与低磷复合胁迫下根际微生物功能通路及候选微生物类群筛选

多组学关联分析进一步证实，磷高效基因型A74在低磷、盐磷复合胁迫下可分泌更高水平的柚皮素，且柚皮素与中华根瘤菌属的相对丰度呈正向关联；在盐分胁迫背景下，中华根瘤菌属同时与根系总磷含量、根表面积以及磷转运蛋白基因PT1、PT4的表达显著正相关。宏基因组功能注释显示，中华根瘤菌属相关功能基因涉及膦酸盐代谢和芳香族化合物降解等过程，提示该类群具备参与根际磷代谢与有机物转化的功能潜力。上述发现为理解根系分泌物-根际微生物-植物磷获取三者间的耦合关系提供了新证据。

图3 柚皮素、中华根瘤菌属及磷获取相关性状的多组学关联分析

该研究表明，盐与低磷复合胁迫下大豆磷获取的基因型差异，是根系构型、磷吸收生理过程、根系分泌物组成与根际微生物群落协同重塑的综合结果。研究识别了以柚皮素和中华根瘤菌属为候选关联成分的根际响应模式，为理解复合逆境下大豆磷营养适应的植物—微生物互作机制提供了新视角，同时为滨海盐碱地大豆磷高效种质挖掘、功能微生物资源筛选及根际调控途径研发提供了候选靶标。

烟台海岸带所周秀文为论文第一作者，王光美研究员为通讯作者。研究得到国家重点研发计划、山东省自然科学基金等项目的联合资助。

论文信息：

Zhou, X., Cui, G., Dong, H., Wen, S., Li, Y., Han, M., & Wang, G. (2026). Genotype-dependent phosphorus acquisition responses of two soybean genotypes under combined low phosphorus and salt stress: evidence from root traits, exudates and rhizosphere microbiome. Plant Physiology and Biochemistry, 239, 111810. https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2026.111810