摘要：近日，石河子大学赵文勤副教授团队在《Industrial Crops & Products》（IF=6.2，中科院1区TOP期刊）发表了题为“Decline in rhizosphere VOC diversity drives microbiome rest

近日，石河子大学赵文勤副教授团队在《Industrial Crops & Products》（IF=6.2，中科院1区TOP期刊）发表了题为“Decline in rhizosphere VOC diversity drives microbiome restructuring inducing Fritillaria pallidiflora replant disease”的研究论文。该研究对比分析了伊贝母初作与连作（连续生长至第2、3、4年）的根际土壤，通过GC-MS分析挥发性有机化合物（VOCs）、高通量测序解析微生物群落结构，并结合土壤理化性质测定，探究根分泌物与微生物组的互作机制。

研究发现，连作导致邻苯二甲酸酯类和烷烃积累、VOC多样性降低，直接抑制细菌和真菌α多样性，且化感物质邻苯二甲酸盐与根腐病原菌镰刀菌丰度呈强相关性，驱动病原菌与有益真菌共富集。连作还增强微生物群落随机性组装，改变细菌和真菌功能特征。最终证实，VOC多样性下降通过破坏土壤养分循环、增加VOC-微生物网络复杂性，间接抑制植株生长并提高病害发生率，为解析药用植物连作障碍机制提供了重要依据。

该研究以伊贝母连作障碍为切入点，首次系统揭示了根际挥发性有机化合物（VOC）多样性下降驱动微生物组重构的核心机制，为药用植物连作障碍的防控提供了全新视角，具有重要的理论与实践价值。研究创新性地将VOC代谢谱、土壤微生物组与连作障碍关联，通过GC-MS和高通量测序等多组学技术，明确持续单作导致邻苯二甲酸酯类等化合物积累、VOC多样性降低，直接抑制微生物α多样性，促使病原菌（如镰刀菌）与特定有益菌共富集，并通过增强微生物群落随机性组装改变其功能特征。这种“VOC多样性衰减-微生物网络复杂化-养分循环失衡”的级联效应，被证实是伊贝母生长受抑和病害加剧的关键诱因。

该成果不仅填补了多年生药用植物根际VOC-微生物互作机制的研究空白，更为靶向调控根际微生态（如恢复VOC化学多样性、引入功能菌群）提供了科学依据，对推动药用植物可持续栽培具有重要指导意义。

本论文第一署名单位为石河子大学，第一作者为硕士生曹赛，赵文勤副教授为通讯作者。

来源：老齐的科学大讲堂