外源Fe调控根系微生物群落结构和功能对水稻Cd积累的影响

探究外源铁（Fe）在水稻镉（Cd）阻控效应方面的研究对保障粮食安全具有重要意义.通过水培实验，研究了3种Fe浓度（5、50和500 μmol·L^-1 EDTA-Na₂Fe）对水稻Cd的积累效应和根系微生物群落结构的影响.结果表明，环境Fe浓度的增加促使水稻根表铁膜的形成，缺Fe和Fe充裕情况下均会促进根表铁膜对Cd的吸附固定.和正常Fe相比，缺Fe促进根Cd和地上部Cd累积，分别增加了49.76%和15.68%；而Fe充裕促进了根Cd的积累，增加了18.39%，但显著降低地上部Cd的含量，降低幅度为35.95%.采用16S rRNA高通量测序测定根系微生物群落结构并通过PCA、LEfSe和RDA等分析方法发现，和正常Fe相比，缺Fe环境会降低根系微生物的丰富度和均匀度，在门水平下Proteobacteria和Bacteroidetes为优势菌群，缺Fe抑制Bacteroidetes相对丰度的增加，Fe充裕使Proteobacteria相对丰度降低.而在属水平功能微生物Ensifer、Rhodopila、Bdellovibrio和Dyella等的相对丰度在不同处理下发生改变，可能通过影响根表铁膜的形成和其他生化过程继而影响水稻对Cd的吸收和积累.并且缺Fe环境对微生物功能影响高于Fe充裕环境.为探寻不同Fe环境下调控水稻根系微生物的群落结构变化，以降低水稻对Cd的吸收转运能力，进而为Fe对Cd的阻控机制提供理论依据，并为我国南方稻田Cd污染治理提供重要参考.

Effects of Iron Intensity-regulated Root Microbial Community Structure and Function on Cadmium Accumulation in Rice