山莨菪（Anisodus tanguticus）是茄科山莨菪属的特有植物，也是重要藏药和工业原料，用于生产临床上重要的托品烷类生物碱：樟柳碱、山莨菪碱、东莨菪碱和阿托品等，可治疗眩晕症、有机磷中毒、帕金森病和其他疾病。资源长期依赖野生采集，人工栽培技术不足，其可持续利用面临挑战。

中国科学院西北高原生物研究所高原药用资源生态保护与繁育研究团队以山莨菪为研究对象，基于微生物组和不同磷肥添加水平下生物碱含量的靶向测定，分析了磷肥添加对山莨菪生物碱含量的影响，揭示了土壤-微生物-植物相互作用的新机制。研究表明：磷肥通过双重途径对生物碱含量产生影响。一方面，土壤氮磷比例失调打破了土壤微生物氮循环的平衡，促使更多的细菌通过硝化-反硝化等过程获得氮源和碳源，体现了磷肥添加下生物碱合成所需的氮源和能量的缺乏，干扰了植物次生代谢的资源分配；另一方面，磷肥添加重构了微生物群落的功能布局，表现为低磷环境下菌根共生系统对碳、氮、磷的协同代谢增强，而高磷环境下病原真菌大量繁殖阻碍了生物碱在植物体内的合成和积累。这种微生物功能群落的生态位分化表明土壤养分扰动会改变微生物代谢网络，进而调控药用植物的次生代谢，为分析人工栽培中土壤管理、微生物功能和药材质量之间的耦合关系提供了理论依据，明确了养分-微生物-代谢的级联调控效应，为山莨菪的高效利用和价值提升提供了新见解。未来的研究应重点关注基于微生物功能调控的精准施肥策略，以实现药用植物栽培中产量和品质的协同提升。

研究结果以?Integrated microbiological and metabolomic analyses reveal the mechanism by which P addition affects the quality of Anisodus tanguticus?为题发表在?Industrial Crops and Products（中国科学院一区Top，IF 5.6）。西北高原所硕士研究生张发梅为第1作者，周国英研究员为通讯作者。该研究得到青海省重大科技专项（2023-SF-A5）、2023年中央林业改革发展基金和2024年中央林业改革发展基金的共同资助。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2025.120956

P添加下微生物功能分异