【The ISME Journal：臭氧濃度增高對小麥根際微生物生態的影響】

Shifts of functional gene representation in wheat rhizosphere microbial communities under elevated ozone?

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①大氣臭氧濃度升高對多種作物產量有負面影響，包括小麥，水稻，大豆等都是敏感作物。近年來，地上生態系統的變化對地下生態系統的影響也日益受到人們的關注。以往臭氧濃度增高對土壤微生物生態研究多注重種群多樣性和結構的變化，對根際微生物功能的改變卻知之甚少；

②研究人員利用開放式大氣臭氧濃度升高研究平台（O3-FACE），採用基因晶元技術（Genchip 3.0），研究了對臭氧有不同敏感程度的兩種小麥根際微生物功能基因丰度和多樣性在臭氧脅迫下的響應。主要分析與土壤養分循環，特別是碳、氮、硫、磷循環相關的56種基因的變化；

③研究發現：兩種小麥根際微生物功能基因總體水平並未在臭氧增高與對照處理及小麥品種間發生顯著改變；但幾種特殊功能基因的丰度，如涉及乙酸化（fhs），碳固定（CODH），碳降解（exoglucanase，lip），氮固定（nifH），硫還原 (dsrA)，則在處理或品種間有顯著差異，而且臭氧濃度增高對敏感小麥品種根際微生物功能基因的影響要大於相對敏感品種；

④相關分析表明，微生物碳循環功能基因與土壤理化及作物指標有顯著相關性，與土壤pH，土壤DOC，微生物生物量C，土壤C/N，小麥千粒重的變化相關；

⑤該研究充分說明，臭氧濃度增高對作物根際微生物的功能基因會產生顯著影響，並且這種影響與作物對臭氧的敏感程度有關。土壤微生物功能基因的改變對進一步研究作物的營養吸收和土壤的元素循環有著重要意義。

一作：Xinyu Li（中國科學院瀋陽應用生態研究所），通訊：Zhili He[University of Oklahoma (俄克拉荷馬大學)]，2012-11-15。

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