利用从Pyropia Yezoensis中分离出的附生细菌Vreelandella Titanicae菌株GPM3提高植物的耐盐性

《Journal of Plant Biology》：Enhancing Plant Salt Tolerance with Vreelandella Titanicae Strain GPM3, an Epiphytic Bacterium Isolated from Pyropia Yezoensis

土壤盐渍化制约全球农业生产力，需可持续解决方案。本研究评估了从红藻Pyropia yezoensis分离的 epiphytic细菌Vreelandella titanicae strain GPM3对盐胁迫下拟南芥的促生效果。基因组测序显示其含5,695,972 bp环状染色体，包含硫代谢、氮同化、离子运输等基因。系统发育学分析将其归类于Halomonadaceae科，该科成员适应高盐环境。接种植物在盐胁迫下生物量、叶绿素保留及钠积累量显著优于对照组，尤其在NaCl浓度>200 mM时效果突出。qPCR检测到GPM3通过激活ABA响应转录因子MYB15、WRKY70，增强SA信号通路ICS1、PR1，上调ROS调节基因CAT2、RBOHB，同时抑制JA通路相关基因JAZ9、LOX2、PDF1.2的表达，实现多途径盐耐受增强。本研究为盐碱地农业生物接种剂开发提供理论依据。

　　

摘要

土壤盐碱化是全球农业生产力的主要限制因素，因此需要采取可持续的解决方案来提高作物的耐盐性。在本研究中，我们评估了从红藻Pyropia yezoensis中分离得到的附生细菌Vreelandella titanicae菌株GPM3在盐碱条件下改善植物生长表现的潜力。全基因组测序显示，该菌株拥有一条5,695,972 bp的环状染色体，其中包含参与硫代谢、氮同化、磷酸盐运输、氧化应激反应和离子运输的基因。系统发育分析表明GPM3属于Halomonadaceae科，该科的成员能够适应盐碱环境。我们测试了GPM3在逐渐增加NaCl浓度的条件下对拟南芥耐盐性的影响。接种GPM3的植物与未接种的对照组相比，生物量显著增加，叶绿素保持能力更强，钠积累量减少，尤其是在高盐浓度下。qPCR分析进一步表明，在盐胁迫下，GPM3处理能够激活ABA响应的转录因子（MYB15、WRKY70），增强SA信号通路（ICS1、PR1），上调ROS调节基因（CAT2、RBOHB），同时减弱某些JA信号通路基因（JAZ9、LOX2、PDF1.2）的诱导。这些结果表明，GPM3通过多种生理和转录机制提高了拟南芥的耐盐性。本研究支持将GPM3作为盐碱农业生物 inoculant 的应用潜力，并为进一步的机制研究提供了基础。