固氮菌共接种协同高CO2缓解大豆涝渍胁迫的生理机制研究

本研究揭示在高CO2（750 μmol mol-1）环境下，大豆通过根瘤菌（Bradyrhizobium）与巴西固氮螺菌（Azospirillum brasilense）共接种，显著增强涝渍胁迫下的光合作用（抑制GO活性）、维持氮代谢（GS-GOGAT循环）并促进生物量恢复，为气候智能型农业提供了可持续的微生物调控策略。

　　

Plant Material, Growth Conditions, and Treatments

大豆种子选用涝渍敏感型品种PEL BR 157060（由巴西农业研究公司EMBRAPA提供）。种子经80%乙醇浸泡2分钟、10%次氯酸钠溶液消毒2分钟后，用无菌蒸馏水彻底冲洗5分钟。品种敏感性已通过EMBRAPA田间生长与产量评估确认。

RESULTS

实验中，高CO₂（e[CO₂]）环境下的大豆植株与常CO₂（a[CO₂]）相比差异逐渐显著：e[CO₂]组植株更高、叶面积更大，叶绿素含量更高（叶片深绿色），且涝渍排水后落叶更少。

DISCUSSION

部分大豆基因型具备短期耐涝的生理与结构适应性，但本研究所用品种被EMBRAPA列为敏感型。结果表明，e[CO₂]与固氮螺菌共接种（CA）协同增强了光合性能，抑制了光呼吸关键酶GO活性，并维持了氮同化酶GS-GOGAT的活性，从而缓解了涝渍引发的碳氮代谢失衡。

CONCLUSION

本研究证明，e[CO₂]与固氮菌共接种可通过提升光合效率、抑制光呼吸、维持氮代谢协同增强大豆耐涝性。非共接种植株在e[CO<>₂]下的响应与常CO₂下共接种植株相似，表明CO₂升高可部分模拟微生物的增效作用。