微生物与植物的协同作用：挥发性有机化合物（VOCs）促进辣椒幼苗耐盐性的机制以及根系分泌物对Enterobacter hormaechei WU-15的反馈作用

本研究揭示盐胁迫下辣椒与PGPR Enterobacter hormaechei WU-15的相互作用机制，证明WU-15产生的挥发性有机物（VOCs）通过调节渗透保护、光合效率和抗氧化系统增强辣椒耐盐性，同时辣椒根际分泌物（REs）促进WU-15的生长、生物膜形成、磷溶解及IAA合成。

　　

摘要

背景与目的

盐度是影响全球植物生长和农业生产力的主要非生物胁迫因素之一。促植物生长的根际细菌（PGPR）作为一种环保工具，已被广泛研究用于提高植物的耐盐性。然而，挥发性有机化合物（VOCs）在调节植物耐盐性中的作用以及植物对细菌的反馈调控机制仍不明确。本研究的目的是阐明在盐胁迫条件下，辣椒与PGPR之间通过细菌产生的VOCs及辣椒根分泌物（REs）所介导的信号交换和相互作用机制。

方法

本研究构建了Enterobacter hormaechei WU-15与辣椒幼苗的共培养系统，以评估WU-15产生的VOCs对辣椒幼苗生长和耐盐性的影响，以及WU-15对辣椒幼苗根分泌物（REs）的响应策略。

结果

WU-15产生的VOCs通过调节渗透保护反应、光合效率和抗氧化防御系统，保护了受到盐胁迫的辣椒幼苗免受氧化损伤。同时，辣椒幼苗的根分泌物增强了WU-15的生长能力、生物膜形成能力、磷酸盐溶解能力以及IAA（吲哚乙酸）的生成能力。本研究明确了WU-15产生的VOCs对辣椒幼苗耐盐生长的促进作用，以及辣椒根分泌物对WU-15盐溶解和生长促进功能的增强效果。

结论

本研究首次发现WU-15释放的VOCs能够促进辣椒幼苗的耐盐生长，并确定了调控辣椒抗氧化防御的关键化合物。此外，还揭示了辣椒通过根分泌物反馈调节WU-15生长和代谢的机制。