生物炭促进西洋参丛枝菌根真菌（AMF）侵染率及其机制研究

《Mycorrhiza》：Mechanism allowing biochar to aid in arbuscular mycorrhizal colonization in Panax quinquefolius L. roots and improve secondary metabolite production

为提升西洋参 AMF 定植率，研究人员探索生物炭作用机制，发现其可促菌根形成提升品质。

　　西洋参（Panax quinquefolius L）属五加科药用植物，在中国应用已超 300 年，其药材质量备受关注。前期研究表明，丛枝菌根真菌（Arbuscular Mycorrhizal Fungi，AMF）能促进西洋参生长，助力活性成分人参皂苷积累。然而，生产环境中 AMF 定植率较低，限制了这些有益效果，需采取措施提升定植率。生物炭被视为有效的土壤改良剂，初步实验显示它能改善西洋参根际微生态、提高 AMF 定植率，但作用机制尚不明确。因此，研究旨在探索生物炭提升西洋参 AMF 侵染率的作用及潜在机制。

研究设置 8 种处理，利用台盼蓝溶液测定西洋参根系中 AMF 的定植率和定植强度，通过 16S 和 ITS 测序分析根际土壤微生物，运用非靶向代谢组学鉴定次生代谢物。结果表明，AMF 与 2% 生物炭联合处理（AMF＋BC2）显著提高了 AMF 的定植率和定植强度，分别比单独 AMF 处理高出 53.58% 和 195.95%。定植和根际 AMF 数据显示，生物炭促进 AMF 从根系外部向内部定植。此外，生物炭吸引了诸如鞘氨醇单胞菌属（Sphingobium）、鞘氨醇杆菌属（Sphingomonas）和新鞘氨醇杆菌属（Novosphingobium）等潜在有益微生物，这些微生物与 AMF 呈正相关，有助于促进 AMF 定植。这些微生物与活性次生代谢物密切相关，例如鞘氨醇单胞菌属与 L - 苹果酸呈正相关。

综上所述，生物炭可通过促进菌根形成提升西洋参品质。该研究成果为生物炭与 AMF 联合应用促进西洋参生长及活性成分积累提供了理论依据。