对假单胞菌（Pseudomonas sp.）EB3菌株进行的基因组及基因表达分析揭示了其在盐胁迫条件下促进植物生长的作用机制

《Journal of Applied Microbiology》：Genomic and gene expression analyses of bacterium Pseudomonas sp. strain EB3 unravels plant growth?promoting activity under salinity stress

本研究测定了耐盐内生菌EB3的全基因组序列，发现其与Pseudomonas juntendi亲缘关系近。通过功能注释和盐胁迫下的基因表达分析，证实了gabD、pqqBDEF、argB等基因在耐盐和促生长中的作用，验证了EB3作为植物促生菌（PGPB）的潜力。

　　

摘要

目的

从红树林植物Avicennia alba的根部分离出的一种耐盐内生细菌Pseudomonas菌株EB3，据报道可以促进植物生长并减轻盐胁迫的不利影响。然而，该菌株中可能解释这些过程的遗传机制尚不清楚。本研究旨在确定EB3的完整基因组序列，并对与耐盐性和促进植物生长相关的EB3基因进行表达分析。

方法与结果

接种了EB3的香蕉（Musa acuminata cv Berangan）幼苗被置于100 mM的海盐环境中。与未接种的对照组相比，这些接种了EB3的植物在相同的盐胁迫条件下表现出显著更好的生长表现。EB3的全基因组测序显示其基因组大小为6,006,826 bp。基于全基因组比较的系统发育分析表明，EB3与Pseudomonas juntendi密切相关。对基因组的功能注释发现，大量基因与关键生物过程相关，包括抗逆性、铁吸收系统、植物根系定植以及植物生长促进。当EB3接种的植物处于盐胁迫条件下时，琥珀酸半醛脱氢酶（gabD）、吡咯喹啉醌生物合成蛋白（pqqBDEF）、乙酰谷氨酸激酶（argB）、NADP特异性谷氨酸脱氢酶（gdhA）、N-乙酰谷氨酰谷氨酰胺合成酶（ngg）和超氧化物歧化酶家族蛋白（sodC）等基因的表达增加，进一步支持了它们在耐盐性和促进生长中的潜在作用。

结论

总体而言，基因组信息和基因表达数据证实了EB3菌株作为促进植物生长的细菌（PGPB）在盐碱条件下的功能潜力。