近日，國家重點實驗室森林健康研究團隊（周旭東教授課題組）在國際知名學術期刊Microbiology Spectrum（IF=7.171）發(fā)表了題為“Increased Tea Saponin Content Influences the Diversity and Function of Plantation Soil Microbiomes”的研究論文。該研究系統(tǒng)地探究了不同年限油茶種植園土壤茶皂素積累量、土壤理化性質(zhì)以及土壤微生物群落結構與功能的關系問題，為提出合理的油茶種植園管理措施、綠色健康可持續(xù)的油茶栽培技術體系提供了數(shù)據(jù)支撐和理論基礎。

油茶（Camellia oleifera）是我國特有的木本油料作物，已有2000多年的栽培與利用歷史，主要分布在長江流域及以南的15個省區(qū)。油茶直接服務于國家鄉(xiāng)村振興、糧油安全和木本油料產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，是助力當?shù)匕傩彰撠氈赂坏摹靶腋洹薄?019年全國油茶種植面積達到6800萬畝，產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值達到1160億元，帶動了173萬貧困人口增收。國家林業(yè)和草原局2020版《油茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》明確指出，規(guī)劃2025年油茶種植面積達到9000萬畝，其中包括改造低產(chǎn)林2000萬畝，產(chǎn)值達到4000億元。

我們在浙江省油茶種植園的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，在相同管理水平下，老油茶林相較于新油茶林樹勢較弱，表現(xiàn)出產(chǎn)量低下、病蟲害發(fā)生嚴重的現(xiàn)象。油茶組織中富含大量茶皂素這一類三萜皂苷類化合物。茶皂素具有一定的殺菌作用，是良好的植物源農(nóng)藥。隨著種植年限的增加，植物次生代謝物（PSMs）隨植物凋落物的分解釋放到土壤中并積累。具有殺菌作用的PSMs會對土壤微生物菌群結構及其功能產(chǎn)生影響。尤其是對土壤核心功能菌群結構的重組，會對土壤微生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)產(chǎn)生一定影響進而對植株本身的健康都會產(chǎn)生一定影響。我們推測，除去樹齡老化等原因之外，油茶凋落物可能會釋放茶皂素進入土壤，隨著種植年限增加茶皂素的積累也可能導致土壤質(zhì)量下降，進而影響油茶長勢，產(chǎn)量降低。

Effects ofC. oleiferaplantation ages on soil microbiome structures and diversities.

研究對3個地區(qū)不同樣地獲取的土壤進行了茶皂素積累量，代表性土壤理化性質(zhì)測定；土壤微生物擴增子及宏基因組測序。經(jīng)分析認為，油茶種植年限的增加會導致土壤內(nèi)茶皂素積累量增加；茶皂素在土壤中的積累進一步影響土壤微生物群落，其中不動桿菌顯著富集于茶皂素含量高的老油茶林土壤中。宏基因組分析發(fā)現(xiàn)，與甾體降解相關的Ko00984通路富集于老油茶林土壤微生物組中，這可能與茶皂素內(nèi)重要成分甾體化合物降解相關；而與纖維素降解相關的Ko00365在老油茶林土壤微生物組中則顯著被抑制，進而抑制了土壤有機質(zhì)的進一步分解，阻礙了土壤營養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)過程，最終導致土壤貧瘠，樹勢衰弱、產(chǎn)量降低。

該研究由國家重點實驗室森林健康“森林-昆蟲-微生物互作”研究團隊完成，國家重點實驗室為第一單位和通訊作者單位，核心成員張守科博士為第一作者，周旭東教授為通訊作者。中國科學院大學孔君洽博士，陳龍飛副研究員，浙江農(nóng)林大學郭愷副教授參與了此項工作。該研究得到浙江農(nóng)林大學科研發(fā)展基金國家級人才啟動項目（2020FR036）及國家重點實驗室自主研究課題（CY20210201）項目資助。

（國家重點實驗室）

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