枯草芽孢杆菌及保水剂对小麦旗叶代谢组及根际微生物的调控作用

《Plant and Soil》：Modulation of wheat flag leaf metabolome and inter-root microorganisms by Bacillus subtilis and water retaining agents

联合施用枯草芽孢杆菌和水保持剂可显著提升小麦籽粒氮磷钾含量4.62%-18.15%，通过代谢组学（ABC转运蛋白、氨基酸合成）和16S测序揭示其协同机制，有效增加根际微生物多样性并降低膜脂过氧化产物MDA含量。

　　

摘要

目的

近年来，保水剂（WRA）在节水农业中得到了广泛应用。枯草芽孢杆菌（BS）的应用减少了化肥和农药的使用。本研究将BS与WRA联合使用，以探究其对小麦养分吸收的促进作用。

方法

我们结合生理指标、代谢组学分析和16S rRNA基因测序，阐明了在盆栽条件下联合使用这两种物质对小麦旗叶代谢组、植物养分含量以及根际土壤细菌多样性的影响。实验设置了四种处理方式：对照组（CK）；单独施用BS（T1）；单独施用WRA（T2）；以及同时施用WRA和BS（T3）。

结果

结果显示，在灌浆期，T3处理组的小麦穗中氮、磷和钾的含量分别比CK组高4.62%、8.34%和18.15%。T1、T2和T3处理组的土壤细菌多样性均高于CK组，其中T3处理组的性能最佳。T3处理组显著提高了抗氧化酶（SOD、POD和CAT）的活性，并且灌浆期马隆醛（MDA）的含量分别比CK组、T1组和T2组降低了19.46%、8.07%和9.85%。代谢组学分析显示，T3处理组中某些代谢途径显著富集，包括ABC转运蛋白和氨基酸生物合成途径。

结论

BS与WRA的联合使用通过调节旗叶代谢途径、改善根际细菌多样性以及增强植物的抗氧化能力，协同促进了小麦的养分吸收，为可持续农业发展提供了新的见解。

图形摘要

注：该图展示了枯草芽孢杆菌与保水剂联合使用对小麦影响的模式图。蓝色箭头表示促进作用，红色箭头表示上调，绿色箭头表示下调。BS代表枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis），WRA代表保水剂（water retaining agent）。

目的

近年来，保水剂（WRA）在节水农业中得到了广泛应用。枯草芽孢杆菌（BS）的应用减少了化肥和农药的使用。本研究将BS与WRA联合使用，以探究其对小麦养分吸收的促进作用。

方法

我们结合生理指标、代谢组学分析和16S rRNA基因测序，阐明了在盆栽条件下联合使用这两种物质对小麦旗叶代谢组、植物养分含量以及根际土壤细菌多样性的影响。实验设置了四种处理方式：对照组（CK）；单独施用BS（T1）；单独施用WRA（T2）；以及同时施用WRA和BS（T3）。

结果

结果显示，在灌浆期，T3处理组的小麦穗中氮、磷和钾的含量分别比CK组高4.62%、8.34%和18.15%。T1、T2和T3处理组的土壤细菌多样性均高于CK组，其中T3处理组的性能最佳。T3处理组显著提高了抗氧化酶（SOD、POD和CAT）的活性，并且灌浆期马隆醛（MDA）的含量分别比CK组、T1组和T2组降低了19.46%、8.07%和9.85%。代谢组学分析显示，T3处理组中某些代谢途径显著富集，包括ABC转运蛋白和氨基酸生物合成途径。

结论

BS与WRA的联合使用通过调节旗叶代谢途径、改善根际细菌多样性以及增强植物的抗氧化能力，协同促进了小麦的养分吸收，为可持续农业发展提供了新的见解。

图形摘要

注：该图展示了枯草芽孢杆菌与保水剂联合使用对小麦影响的模式图。蓝色箭头表示促进作用，红色箭头表示上调，绿色箭头表示下调。BS代表枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis），WRA代表保水剂（water retaining agent）。

目的

近年来，保水剂（WRA）在节水农业中得到了广泛应用。枯草芽孢杆菌（BS）的应用减少了化肥和农药的使用。本研究将BS与WRA联合使用，以探究其对小麦养分吸收的促进作用。

方法

我们结合生理指标、代谢组学分析和16S rRNA基因测序，阐明了在盆栽条件下联合使用这两种物质对小麦旗叶代谢组、植物养分含量以及根际土壤细菌多样性的影响。实验设置了四种处理方式：对照组（CK）；单独施用BS（T1）；单独施用WRA（T2）；以及同时施用WRA和BS（T3）。

结果

结果显示，在灌浆期，T3处理组的小麦穗中氮、磷和钾的含量分别比CK组高4.62%、8.34%和18.15%。T1、T2和T3处理组的土壤细菌多样性均高于CK组，其中T3处理组的性能最佳。T3处理组显著提高了抗氧化酶（SOD、POD和CAT）的活性，并且灌浆期马隆醛（MDA）的含量分别比CK组、T1组和T2组降低了19.46%、8.07%和9.85%。代谢组学分析显示，T3处理组中某些代谢途径显著富集，包括ABC转运蛋白和氨基酸生物合成途径。

结论

BS与WRA的联合使用通过调节旗叶代谢途径、改善根际细菌多样性以及增强植物的抗氧化能力，协同促进了小麦的养分吸收，为可持续农业发展提供了新的见解。

图形摘要

注：该图展示了枯草芽孢杆菌与保水剂联合使用对小麦影响的模式图。蓝色箭头表示促进作用，红色箭头表示上调，绿色箭头表示下调。BS代表枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis），WRA代表保水剂（water retaining agent）。

目的

近年来，保水剂（WRA）在节水农业中得到了广泛应用。枯草芽孢杆菌（BS）的应用减少了化肥和农药的使用。本研究将BS与WRA联合使用，以探究其对小麦养分吸收的促进作用。

方法

我们结合生理指标、代谢组学分析和16S rRNA基因测序，阐明了在盆栽条件下联合使用这两种物质对小麦旗叶代谢组、植物养分含量以及根际土壤细菌多样性的影响。实验设置了四种处理方式：对照组（CK）；单独施用BS（T1）；单独施用WRA（T2）；以及同时施用WRA和BS（T3）。

结果

结果显示，在灌浆期，T3处理组的小麦穗中氮、磷和钾的含量分别比CK组高4.62%、8.34%和18.15%。T1、T2和T3处理组的土壤细菌多样性均高于CK组，其中T3处理组的性能最佳。T3处理组显著提高了抗氧化酶（SOD、POD和CAT）的活性，并且灌浆期马隆醛（MDA）的含量分别比CK组、T1组和T2组降低了19.46%、8.07%和9.85%。代谢组学分析显示，T3处理组中某些代谢途径显著富集，包括ABC转运蛋白和氨基酸生物合成途径。

结论

BS与WRA的联合使用通过调节旗叶代谢途径、改善根际细菌多样性以及增强植物的抗氧化能力，协同促进了小麦的养分吸收，为可持续农业发展提供了新的见解。

图形摘要

注：该图展示了枯草芽孢杆菌与保水剂联合使用对小麦影响的模式图。蓝色箭头表示促进作用，红色箭头表示上调，绿色箭头表示下调。BS代表枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis），WRA代表保水剂（water retaining agent）。

目的

近年来，保水剂（WRA）在节水农业中得到了广泛应用。枯草芽孢杆菌（BS）的应用减少了化肥和农药的使用。本研究将BS与WRA联合使用，以探究其对小麦养分吸收的促进作用。

方法

我们结合生理指标、代谢组学分析和16S rRNA基因测序，阐明了在盆栽条件下联合使用这两种物质对小麦旗叶代谢组、植物养分含量以及根际土壤细菌多样性的影响。实验设置了四种处理方式：对照组（CK）；单独施用BS（T1）；单独施用WRA（T2）；以及同时施用WRA和BS（T3）。

结果

结果显示，在灌浆期，T3处理组的小麦穗中氮、磷和钾的含量分别比CK组高4.62%、8.34%和18.15%。T1、T2和T3处理组的土壤细菌多样性均高于CK组，其中T3处理组的性能最佳。T3处理组显著提高了抗氧化酶（SOD、POD和CAT）的活性，并且灌浆期马隆醛（MDA）的含量分别比CK组、T1组和T2组降低了19.46%、8.07%和9.85%。代谢组学分析显示，T3处理组中某些代谢途径显著富集，包括ABC转运蛋白和氨基酸生物合成途径。

结论

BS与WRA的联合使用通过调节旗叶代谢途径、改善根际细菌多样性以及增强植物的抗氧化能力，协同促进了小麦的养分吸收，为可持续农业发展提供了新的见解。

图形摘要

注：该图展示了枯草芽孢杆菌与保水剂联合使用对小麦影响的模式图。蓝色箭头表示促进作用，红色箭头表示上调，绿色箭头表示下调。BS代表枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis），WRA代表保水剂（water retaining agent）。

目的

近年来，保水剂（WRA）在节水农业中得到了广泛应用。枯草芽孢杆菌（BS）的应用减少了化肥和农药的使用。本研究将BS与WRA联合使用，以探究其对小麦养分吸收的促进作用。

方法

我们结合生理指标、代谢组学分析和16S rRNA基因测序，阐明了在盆栽条件下联合使用这两种物质对小麦旗叶代谢组、植物养分含量以及根际土壤细菌多样性的影响。实验设置了四种处理方式：对照组（CK）；单独施用BS（T1）；单独施用WRA（T2）；以及同时施用WRA和BS（T3）。

结果

结果显示，在灌浆期，T3处理组的小麦穗中氮、磷和钾的含量分别比CK组高4.62%、8.34%和18.15%。T1、T2和T3处理组的土壤细菌多样性均高于CK组，其中T3处理组的性能最佳。T3处理组显著提高了抗氧化酶（SOD、POD和CAT）的活性，并且灌浆期马隆醛（MDA）的含量分别比CK组、T1组和T2组降低了19.46%、8.07%和9.85%。代谢组学分析显示，T3处理组中某些代谢途径显著富集，包括ABC转运蛋白和氨基酸生物合成途径。

结论

BS与WRA的联合使用通过调节旗叶代谢途径、改善根际细菌多样性以及增强植物的抗氧化能力，协同促进了小麦的养分吸收，为可持续农业发展提供了新的见解。

图形摘要

注：该图展示了枯草芽孢杆菌与保水剂联合使用对小麦影响的模式图。蓝色箭头表示促进作用，红色箭头表示上调，绿色箭头表示下调。BS代表枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis），WRA代表保水剂（water retaining agent）。

目的

近年来，保水剂（WRA）在节水农业中得到了广泛应用。枯草芽孢杆菌（BS）的应用减少了化肥和农药的使用。本研究将BS与WRA联合使用，以探究其对小麦养分吸收的促进作用。

方法

我们结合生理指标、代谢组学分析和16S rRNA基因测序，阐明了在盆栽条件下联合使用这两种物质对小麦旗叶代谢组、植物养分含量以及根际土壤细菌多样性的影响。实验设置了四种处理方式：对照组（CK）；单独施用BS（T1）；单独施用WRA（T2）；以及同时施用WRA和BS（T3）。

结果

结果显示，在灌浆期，T3处理组的小麦穗中氮、磷和钾的含量分别比CK组高4.62%、8.34%和18.15%。T1、T2和T3处理组的土壤细菌多样性均高于CK组，其中T3处理组的性能最佳。T3处理组显著提高了抗氧化酶（SOD、POD和CAT）的活性，并且灌浆期马隆醛（MDA）的含量分别比CK组、T1组和T2组降低了19.46%、8.07%和9.85%。代谢组学分析显示，T3处理组中某些代谢途径显著富集，包括ABC转运蛋白和氨基酸生物合成途径。

结论

BS与WRA的联合使用通过调节旗叶代谢途径、改善根际细菌多样性以及增强植物的抗氧化能力，协同促进了小麦的养分吸收，为可持续农业发展提供了新的见解。

图形摘要

注：该图展示了枯草芽孢杆菌与保水剂联合使用对小麦影响的模式图。蓝色箭头表示促进作用，红色箭头表示上调，绿色箭头表示下调。BS代表枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis），WRA代表保水剂（water retaining agent）。

目的

近年来，保水剂（WRA）在节水农业中得到了广泛应用。枯草芽孢杆菌（BS）的应用减少了化肥和农药的使用。本研究将BS与WRA联合使用，以探究其对小麦养分吸收的促进作用。

方法

我们结合生理指标、代谢组学分析和16S rRNA基因测序，阐明了在盆栽条件下联合使用这两种物质对小麦旗叶代谢组、植物养分含量以及根际土壤细菌多样性的影响。实验设置了四种处理方式：对照组（CK）；单独施用BS（T1）；单独施用WRA（T2）；以及同时施用WRA和BS（T3）。

结果

结果显示，在灌浆期，T3处理组的小麦穗中氮、磷和钾的含量分别比CK组高4.62%、8.34%和18.15%。T1、T2和T3处理组的土壤细菌多样性均高于CK组，其中T3处理组的性能最佳。T3处理组显著提高了抗氧化酶（SOD、POD和CAT）的活性，并且灌浆期马隆醛（MDA）的含量分别比CK组、T1组和T2组降低了19.46%、8.07%和9.85%。代谢组学分析显示，T3处理组中某些代谢途径显著富集，包括ABC转运蛋白和氨基酸生物合成途径。

结论

BS与WRA的联合使用通过调节旗叶代谢途径、改善根际细菌多样性以及增强植物的抗氧化能力，协同促进了小麦的养分吸收，为可持续农业发展提供了新的见解。

图形摘要

注：该图展示了枯草芽孢杆菌与保水剂联合使用对小麦影响的模式图。蓝色箭头表示促进作用，红色箭头表示上调，绿色箭头表示下调。BS代表枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis），WRA代表保水剂（water retaining agent）。

目的

近年来，保水剂（WRA）在节水农业中得到了广泛应用。枯草芽孢杆菌（BS）的应用减少了化肥和农药的使用。本研究将BS与WRA联合使用，以探究其对小麦养分吸收的促进作用。

方法

我们结合生理指标、代谢组学分析和16S rRNA基因测序，阐明了在盆栽条件下联合使用这两种物质对小麦旗叶代谢组、植物养分含量以及根际土壤细菌多样性的影响。实验设置了四种处理方式：对照组（CK）；单独施用BS（T1）；单独施用WRA（T2）；以及同时施用WRA和BS（T3）。

结果

结果显示，在灌浆期，T3处理组的小麦穗中氮、磷和钾的含量分别比CK组高4.62%、8.34%和18.15%。T1、T2和T3处理组的土壤细菌多样性均高于